Un caso virtuoso di rinnovamento di un impianto di riscaldamento a Roma, un risparmio energetico pari al 35%, attraverso un intervento di riqualificazione dell'impianto esistente e contabilizzazione del calore

Edificio: 44 unità abitative
Superficie: da 40 a 140 mq
Luogo: Via Trionfale, 6415 Roma
Progettazione e gestione intervento di qualificazione: Energetica
Pompe di circolazione: Dab/Grundfos
Contabilizzazione del calore:  Valvole termostatiche/ contabilizzatori Siemens

Il Condominio Poggio D’Oro, oggetto della riqualificazione ubicato nel quartiere Balduina Camilluccia, nella zona a nord della città di Roma, può essere considerato un esempio virtuoso di adeguamento al Decreto Legislativo 102/2014 sulla contabilizzazione del calore, condotto con caratteri di rigorosità e scientificità tali da divenire un punto di riferimento comune.  Dal punto di vista dimensionale il Condominio Poggio D’oro di via Trionfale 6415 è composto da 42 unità abitative di ampiezza variabile da 40 a 140 metri quadri calpestabili. L'impianto termico era composto da una caldaia esistente, alimentata a gas metano, installata nel 1984.

Si trattava di un modello di tipo tradizionale a tubi di fumo dotati di turbolatori, con camera di combustione pressurizzata e focolare a inversione di fiamma abbinato a un bruciatore ad aria soffiata. La potenzialità termica dichiarata al focolare era pari a 700 Kw sovradimensionata rispetto alle reali esigenze. Il sistema di regolazione faceva capo a una centralina climatica Fantini e Cosmi che agiva su una valvola miscelatrice a quattro vie su ciascuno dei due circuiti. I corpi scaldanti costituiti da radiatori di vari tipi: in ghisa, risalenti all’epoca dell’impianto; oppure più recenti in alluminio o in acciaio tubolare. In qualche caso erano anche termo arredi di vario design.

Le finalità

La primavera 2015 segna il momento di svolta per il riscaldamento del condominio Poggio D’Oro. Un insieme di situazioni, tra le quali alcune parti dell’impianto ormai obsolete ed i costi  di riscaldamento molto elevati, hanno sollecitato ad intervenire con obiettivi di riqualificazione energetica complessiva del condominio. A ciò si è aggiunta la necessità di adeguamento alla normativa sulla contabilizzazione del calore già vigente nella regione Lazio, alla è poi sopravvenuto il Decreto Legislativo del Governo Italiano n° 102, pubblicato in Gazzetta Ufficiale nel luglio 2014.

Sulla base di tali obiettivi, l’incarico di eseguire la progettazione e la gestione dell’intervento è stata affidata dal condominio alla ditta Tecnologia Impianti, nota nel settore per la competenza e la professionalità con cui opera, per le importanti referenze acquisite e altresì per i contributi di conoscenza e di approfondimento disciplinare dati in più occasioni alla risoluzione di problematiche termotecniche specifiche.

Una progettazione accurata

Espressamente richiesta dalla normativa vigente, la fase di progettazione costituisce, a detta di molti esperti, la parte più delicata e importante per raggiungere elevati livelli migliorativi degli interventi di riqualificazione energetica e di adeguamento al D.Lgs. 102/2014.

Al di là della sua obbligatorietà, essa rappresenta infatti una notevole opportunità di affrontare nel dettaglio tutti gli aspetti di efficienza energetica dell’impianto di riscaldamento e congiuntamente dell’intero edificio, facendone una diagnosi accurata (cosa che spesso, specie nei fabbricati dei decenni passati, non è mai stata fatta) e fornendo le soluzioni migliorative più appropriate.

La diagnosi energetica

Oltre a tutte le informazioni sullo stato di fatto dell’involucro edilizio e di ogni componente dell’impianto termico, sono stati recuperati altri tre insiemi fondamentali di dati:

  1. Innanzitutto lo storico dei consumi di combustibile delle stagioni termiche precedenti, che nella fattispecie sono state considerate nell'arco degli ultimi cinque anni;
  2. i gradi giorno rilevati ufficialmente per i cinque anni ai quali si riferiscono i consumi;
  3. la curva della firma energetica, che esprime la potenza in Kw necessaria in funzione della temperatura esterna.

Una volta in possesso di questi ultimi tre insiemi di dati siamo stati in grado di mettere a punto un modello analitico la cui validità fosse dimostrata proprio dalla coincidenza con i dati rilevati sul campo. A quel punto disponevamo delle basi per un’approfondita diagnosi energetica e per la possibilità di effettuare tutte le simulazioni di progetto, certi che il modello ci avrebbe fornito sempre risposte in linea, specie lavorando con vecchi edifici come questi, i quali si prestano assai bene all'applicazione del modello stesso. Procedendo nelle simulazioni si viene inoltre a conoscenza di un numero di informazioni ancora maggiore, con dettaglio tale da consentire di individuare ad esempio eventuali comportamenti anomali dei corpi scaldanti, oppure consistenti dispersioni termiche in un’unità immobiliare ecc.

La modellazione

La modellazione è stata fatta avvalendosi del software dedicato Edilclima. Da diagnosi energetica dello stato di fatto il rendimento stagionale di generazione della caldaia esistente è risultato del 90%. Esso, per quanto ottimo, visto il tipo di generatore di calore installato nel lontano 1984, risultava ampiamente migliorabile utilizzando una caldaia con tecnologia a condensazione adeguatamente dimensionata, fatta lavorare efficientemente fino al 101,5 %. Con la stessa logica, il rendimento di regolazione è risultato dell’82,4%, a causa del mancato recupero degli apporti gratuiti, con margini di migliorabilità a non meno del 97%.

L’indice di prestazione energetica complessivo del fabbricato per climatizzazione invernale prima dell’intervento di riqualificazione è risultato attestarsi su valori di 171,91 kWh/m2aa (classe energetica ‘F’), particolarmente elevato se confrontato con il valore di riferimento di 73,86 kWh/m2aa indicato dalla legislazione vigente. Il consumo di energia primaria per la climatizzazione invernale del condominio, assunto come standard di riferimento pari a circa 87.900 m3 di gas metano all'anno, risultava quindi più che doppio rispetto a ciò che dovrebbe essere un consumo ottimale.

Un investimento a costo zero

Comprensivo di tutto, l’intervento di riqualificazione energetica e di adeguamento al D.Lgs. 102/2014 realizzato presso il condominio di Roma ha comportato un investimento di circa 100.000,00 euro, pari a 26 euro per metro quadro calpestabile. Per il fabbisogno di energia primaria dal riscaldamento, i costi complessivi sono passati indicativamente nel periodo in cui ha funzionato l’impianto riqualificato. Il risparmio, in valore assoluto corrisponde ad un abbattimento dei costi del 35% circa. Un risultato a dir poco esaltante, del quale gli abitanti del condominio sono entusiasti. Con risparmi di tale entità ed in presenza del recupero fiscale pari al 65% consentito dalla legge vigente. L’ammortamento del capitale investito avverrà in meno di quattro anni. Ma attenzione, nell'eventualità che il condominio intenda avvalersi di un funzionamento che prevede la restituzione del capitale in un periodo di dieci anni max, i condomini concretamente non si accorgeranno neppure di aver fatto l’investimento, in quanto per loro risulterà a costo zero. E dopo i primi quattro anni, ad ammortamento avvenuto, per loro comincerà il guadagno. Il risultato per altro non cambierebbe nella sostanza qualora si ipotizzasse l’ammortamento privo dell’agevolazione derivante dal recupero fiscale, perché invece di quattro anni se ne sarebbero sufficienti solo quattro e mezzo.

Le simulazioni effettuate in fase progettuale hanno portato a scegliere la soluzione che appariva ottimale sia per i positivi risultati prefigurabili, sia per il favorevole rapporto costi benefici e per altre valutazioni di convenienza legate alla possibilità di attingere a finanziamenti, a riduzioni fiscali, ecc. Le principali innovazioni introdotte riguardano i seguenti tre ambiti.

Le innovazioni introdotte

  • Centrale termica
    Il preesistente generatore di calore, con una potenzialità termica al focolare pari a 700 Kw associato a un bruciatore ad aria soffiata bistadio, è stato sostituito con due nuove caldaie aventi ognuna potenzialità termica al focolare pari a 320 Kw per un totale pari a 640 Kw e con un campo di modulazione del complesso termico compreso tra 120 e 640 Kw.
  • Pompe di circolazione
    Le elettropompe esistenti, del tipo a motore ventilato a giri fissi agenti su un unico circuito, non più compatibili con l’installazione delle valvole termostatiche sui corpi scaldanti, sono state sostituite installando tre circolatori di tipo gemellare, a gestione elettronica e a portata variabile, di marca Grundfos Magna e Dab Evoplus con due circolatori uno per generatore per il circuito primario e un circolatore per il circuito secondario. Tale scelta è stata motivata anche dalla possibilità di migliorare le caratteristiche di distribuzione del vettore termico e di bilanciamento dei circuiti idraulici in modo da ridurre i consumi di energia elettrica in precedenza di circa 4.594 Kwh/anno, pari a un costo indicativo di circa €. 1.150,00/anno – con un notevole abbattimento rispetto allo stato di fatto.
  • La termoregolazione
    In ottemperanza al D.Lgs 102/2014 e alla norma UNI 10200:2013, su ciascuno dei 246 corpi scaldanti del condominio sono state sostituite le preesistenti valvole con l’installazione di nuove valvole termostatiche, di marca Siemens, ad alta prestazione idraulica.
    Sono inoltre tutte pre-regolate con possibilità di adattamento su più posizioni. La pre-regolazione è stata stabilita a livello progettuale tenendo conto della distanza e della potenza di ciascun corpo scaldante, attribuendo gradi di pre-regolazione bassi (cioè afflusso più ridotto) per i corpi scaldanti di piccole dimensioni oppure per quelli posizionati vicino alle pompe di circolazione: gradi più alti (quindi afflusso maggiore, fino al massimo) per i corpi scaldanti più lontani o di grandi dimensioni.In un impianto di riscaldamento centralizzato di questo tipo, prescrivere la pre-regolazione delle valvole ha un’importanza assolutamente fondamentale per l’efficienza complessiva dell’impianto stesso. Non va dimenticato infatti che i corpi scaldanti hanno valvole con attacchi di misure standard: 3/8, ½” , ¾”, per cui esse fornirebbero la medesima quantità di fluido termovettore a qualsiasi corpo scaldante indipendentemente dalle sue dimensioni privilegiando quelli idraulicamente più favoriti. Le conseguenze di un simile funzionamento sono facilmente immaginabili, si arriverebbe al punto, come normalmente accade in impianti di grandi dimensioni e non equilibrati, di non far giungere acqua calda ai radiatori più distanti, specie se di grandi dimensioni.Attraverso la pre-regolazione, cioè la specifica autorità che il progettista assegna a ciascuna valvola in base a una serie di parametri (riguardanti la portata, la perdita di carico, ecc.), si tende invece ad avvicinarsi il più possibile alla condizione ideale. Ciascun corpo scaldante, indipendentemente dalle sue dimensioni e dalla sua ubicazione, è messo in grado di erogare la potenza nominale scaldante, al pari di tutti gli altri del condominio senza  squilibrio idraulico.

schema impianto rinnovamento energetico

  • La contabilizzazione del calore
    Sempre in ottemperanza al D.Lgs 102/2014 e alla norma uni 10200:2013, su ciascun corpo scaldante è stato installato anche un ripartitore Walk-by, di marca Siemens, e basato su due sensori (uno per la temperatura del radiatore, l’altro per quella dell’ambiente) che hanno sensibilità di un decimo di grado Kelvin (0,1K).
    Una funzione che  consente al ripartitore di misurare solo l’emissione di calore realmente derivante dall'impianto di riscaldamento, escludendo gli apporti gratuiti costituiti dal calore dell’ambiente circostante. Il ripartitore Siemens è altresì dotato di una batteria con durata di dieci anni e poi sostituibile, cosi che la sua vita complessiva raggiunge i vent'anni. Un apposito modulo radiotrasmettitore, collocato al suo interno, consente di invitare  in sicurezza i dati dei consumi ai dispositivi riceventi.Per la lettura dei consumi il condominio ha scelto di avvalersi del sistema Walk–by indiretto funzionante nel seguente modo: al momento del rilevamento, un tecnico Siemens, avvalendosi di un computer, raccoglie i dati radiotrasmessi dai ripartitori e, una volta codificati invia un database centrale, dove vengono archiviati per effettuare la contabilizzazione. L’eliminazione dei rischi tipici della letteratura manuale; la facilitazione e la semplificazione del lavoro per responsabili di caldaia e amministratori condominiali; ma soprattutto nessun disturbo per gli utenti in quanto non richiede l’accesso agli edifici.

Tutti i vantaggi

Oltre ai considerevoli vantaggi ottenuti in termini sia di abbattimento dei consumi e dei costi, sia di ritorno dell’investimento effettuato risultano parimenti significativi tutti gli altri indicatori di maggior rilievo con l’impianto. Dopo il rinnovamento ed efficientamento energetico si sono registrati valori inquinanti in forte riduzione. L’emissione in atmosfera di anidride carbonica (CO2), gas ritenuto tra i principali responsabili dell’effetto serra, con l’impianto nella nuova versione ha subito un abbattimento importante. Del medesimo valore percentuale anche la riduzione delle emissioni di particolato PM10. Gli ossidi di azoto (NOx) sono in assoluto i prodotti più pericolosi del processo di combustione che avviene in un generatore di calore. Già se calcolati assumendo per i nuovi generatori valori standard di emissione di 80 mg/ Kw/h, essi risultano abbattuti di circa il 60% rispetto al passato. Ma le rilevazioni dimostrano che le nuove caldaie hanno in realtà valori di emissione ben inferiori compresi tra 40 e 50 mg/ Kw/h: sulla base di tali valori più realistici, l’abbattimento degli NOx raggiunge percentuali del 75-80%, superando in efficienza e compatibilità ambientale analoghi edifici allacciati a reti di teleriscaldamento.

Per ciò che riguarda la classe energetica per climatizzazione invernale, il complesso immobiliare risulta oggi collocato in classe E prossima alla classe D, rispetto alla F precedente prossima alla classe G. In assoluto, al di la della classificazione energetica, ciò che conta è la notevole riduzione dei consumi ottenuta con pochi e mirati interventi.

E stiamo parlando solo della prima stagione di funzionamento, dell’impianto rinnovato. È noto che già nella seconda stagione, quando cioè gli utenti prendono dimestichezza con valvole termostatiche e ripartitori e cominciano ad avere un ruolo più attivo e responsabile nella gestione del comfort termico degli ambienti, si verifica il cosiddetto “fattore di contabilizzazione”, che consiste in un ulteriore abbattimento dei consumi e dei costi solitamente dell’ordine del 10%.

Se lo si somma al 38% già ottenuto, ci si avvicina a valori prossimi al 50%. Sono risultati che non hanno bisogno di commenti.

Quando, nell’Assemblea condominiale in cui si approverà il bilancio annuale, ciascun utente toccherà con mano il nuovo modo di ripartizione dei costi di riscaldamento (cioè conteggiati in buona percentuale in base ai consumi individuali e non più ai millesimi), forse qualcuno scoprirà di poter fare ancora meglio, ma per tutti sarà di certo un grande sollievo; una volta tanto si è fatto un importante passo avanti verso una convivenza più equa e giusta; e tutti ne hanno notevolmente guadagnato.

Il presente caso studio è tratto da ”La contabilizzazione del calore negli edifici con riscaldamento centralizzato”, fonte Tecnologia Impianti Srl, gennaio 2016.