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Fonti rinnovabili


BIOMASSA




Grazie alla biomassa agroforestale – disponibile sotto forma di ceppi di legna, pellets, segatura, mais e cippato – è possibile ottenere l’energia necessaria per il riscaldamento. Derivando da sostanze organiche di origine vegetale o animale in forma non fossile, si tratta di una fonte di energia rinnovabile e tra le più efficienti nella riduzione delle emissioni di gas serra.

Il territorio italiano con i suoi boschi rappresenta una preziosa fonte di materiale legnoso tuttora poco sfruttata: una grande quantità di biomassa legnosa è, infatti, recuperabile dalla pulizia del sottobosco sulle nostre montagne. Utilizzandola come combustibile nei moderni impianti a biomassa, si eviterebbe, la decomposizione di legno nei boschi (e le conseguenti emissioni di CO2), e si promuoverebbero la pulizia e la manutenzione del patrimonio forestale.

Perché riscaldare con la biomassa agroforestale?
Il riscaldamento a biomassa è un’alternativa ecologica ed economica agli impianti di riscaldamento tradizionali, ma può anche diventarne il completamento, integrando l’energia prodotta dai combustibili fossili.

Oltre che per il riscaldamento degli ambienti, la biomassa può essere usata anche per la produzione acqua calda sanitaria, per cucinare e, con impianti più complessi, può produrre anche energia elettrica.

Quali sono le tecnologie che utilizzano la biomassa agroforestale?
Le più diffuse a livello domestico sono le cucine (soprattutto nelle zone montane), i caminetti, le stufe a legna e pellet. Sono sistemi di riscaldamento a bassa potenza (inferiori a 35 kW) per installazione all’interno delle zone abitate e normalmente sono sistemi integrativi di un altro impianto di riscaldamento.

Meno diffusi ma in forte aumento sono i sistemi di riscaldamento che utilizzano caldaie a legna, pellet e cippato. Sono caldaie che necessitano di locale tecnico e hanno potenze da 8 kW a 300 o più KW a seconda di marche e tipologie costruttive.

La pulizia delle caldaie a pellet e cippato solitamente è automatica e le ceneri prodotte vengono portate direttamente in un cassetto posto esternamente al generatore.

CALDAIE A PEZZI DI LEGNA
Sono apparecchi termici a caricamento manuale il cui funzionamento si basa quasi unicamente sul principio dei focolari a fiamma inferiore o rovesciata e sonde lambda.

La sonda lambda permette una regolazione ottimale della combustione in base alla misura diretta dell'ossigeno presente nei fumi. In particolare, aggiusta e ottimizza costantemente la quantità di aria primaria e secondaria durante l'intero ciclo di funzionamento della caldaia, dall'accensione iniziale fino all'esaurimento del combustibile e al suo spegnimento.

Queste caldaie trovano impiego principalmente in edifici privati essendo impianti a carca manuale.

CALDAIE A CIPPATO
Possono essere di svariati tipi: con focolari sotto alimentati, a caricamento laterale, a griglia mobile o con caduta dall’alto del materiale.

I generatori sono collegati a uno stoccaggio di materiale (deposito), dove vengono alimentati tramite un sistema automatico di caricamento, costituito da una coclea e un agitatore. Il cippato deve avere pezzatura uniforme secondo norma e contenuto idroscopico mediamente inferiore al 30-35%.

CALDAIE A PELLET
Possono essere di svariati tipi: con focolari sotto-alimentati, a caricamento laterale, a griglia mobile o con caduta dall’alto del materiale.

I generatori sono collegati a uno stoccaggio di materiale (deposito), dove vengono alimentati tramite un sistema automatico di caricamento. I sistemi di caricamento posso essere di svariati tipi e con varie tipologie, da depositi a fianco del generatore a sistemi di carico pneumatico o a coclea.

Quale biomassa scegliere?
Non basta un fuoco qualsiasi per ottenere un calore sano e naturale: bisogna scegliere bene cosa bruciare e, soprattutto, come bruciarlo.

LEGNA
La legna da ardere a pezzi è il combustibile più economico, viene preparata direttamente dagli stessi proprietari di boschi.

CIPPATO
Il cippato è legno ridotto in scaglie; per produrre cippato di qualità si utilizzano: tronchi di conifere (pino, larice, abete) e latifoglie (salice, rubino, faggio, pioppo), potature, sarmenti di vite, residui lavorazioni agricole.

PELLET
I pellet sono composti per il 100% da legno allo stato naturale, vergine, non contaminato e sottoposto solo a trattamento meccanico. Sono prodotti prevalentemente da trucioli di piallatura e segatura. È utilizzato prevalentemente nelle caldaie e stufe di arredo, quindi la sua qualità è un parametro essenziale.

Le caldaie a biomassa possono funzionare con vari tipi di combustibile, che si differenziano nella resa, nei costi e nelle esigenze per lo stoccaggio. Gli impianti moderni sono progettati in modo da ottenere una combustione quasi perfetta, con legna opportunamente essiccata.

La scelta è comunque determinata sostanzialmente alla capacità del deposito per il combustibile, dalle caratteristiche dell'impianto e dalla disponibilità del combustibile.

COMBUSTIBILI A CONFRONTO

1 litro di gasolio = 1 m3 metano = 10 kwh

1 litro gpl = 6,82 kwh

1 litro di gasolio = 1 m3 metano = 2 kg di pellet = 2,5 kg legna = 3 kg di cippato

1 litro gpl = 1,5 kg di pellet = 1,7 kg legna = 2 kg di cippato

Quali consigli per l’installazione?
Elemento fondamentale di un impianto che sfrutta la biomassa è il puffer, un accumulo inerziale che consente alla caldaia di lavorare senza interruzioni o pericoli di surriscaldamento, anche nei momenti in cui l’edificio non richiede calore.
L’acqua calda viene immagazzinata nel serbatoio, ed è utilizzabile anche molte ore dopo, a caldaia spenta.

Il puffer è dotato di uno o più scambiatori di calore in cui transita il fluido riscaldato dai possibili diversi generatori di calore: la caldaia a biomassa, un’ integrazione mediante pannelli solari termici e l'eventuale sistema di back-up mediante caldaia ausiliaria o pompa di calore.

Il sistema di back-up è consigliato ma non necessario e può servire come integrazione per i picchi di potenza, in caso di fermo caldaia per manutenzione o mancanza momentanea del combustibile.

Il contributo dell'impianto solare, collegato ad un unico accumulatore, evita il ricorso alla caldaia a legna o agli altri sistemi ausiliari durante l'estate, quando il sole permette di avere acqua calda sanitaria gratuitamente.

Il principio generale di funzionamento di una caldaia a biomassa è lo stesso di una qualunque caldaia a gas o gasolio: l’energia termica prodotta dalla combustione viene ceduta all’acqua tramite uno scambiatore di calore e quindi distribuita nell’edificio con pompe di circolazione e terminali di emissione come radiatori, fan-coil o impianti radianti.

Esistono incentivi fiscali per l’installazione dei sistemi a biomassa?
I generatori di calore a biomassa possono usufruire degli incentivi legati agli interventi di risparmio ed efficienza energetica, fra cui:
-      DM 28 dicembre 2012, cosiddetto Conto Termico
-      Titoli di Efficienza Energetica (TEE), anche noti come Certificati Bianchi.
-      le agevolazioni fiscali per il risparmio energetico per ristrutturazione edilizia (50%)
-      le agevolazioni fiscali per il risparmio energetico per la riqualificazione energetica (65%)
-      aliquota agevolata del 10% sulle prestazioni e interventi di recupero del patrimonio edilizio


GEOTERMIA



Che cos’è un impianto geotermico?
Gli impianti geotermici permettono di prelevare calore dal terreno raffreddandolo e cederlo all’edificio così da scaldarlo. Solitamente, questa tipologia di impianti prevede una pompa di calore che preleva il calore dal terreno, tramite un compressore ne aumenta la temperatura e, di conseguenza, cede il calore all’edificio che può essere utilizzato sia per il riscaldamento sia per l’acqua calda sanitaria.

Gli impianti geotermici si dividono in due tipologie principali: sonde verticali e sonde orizzontali. Una sonda è una tubazione in polietilene, chiusa a U, inserita in un “pozzo” del diametro di 13 cm. La tubazione – all’interno della quale circola acqua glicolata – arriva fino alla profondità di 100-120 metri; per garantire lo scambio termico tra la sonda geotermica e il terreno si utilizza cemento bentonitico.

L’impianto geotermico permette di produrre acqua calda fino a 55°C; le pompe di calore di ultima generazione permettono di arrivare a temperature pari a 65-70°C. Si tratta di un impianto silenzioso e che permette di ottenere il raffrescamento praticamente a costo zero.

Qual è il vantaggio di installare un impianto geotermico?
Grazie a un impianto geotermico è possibile ridurre il costo energetico da un minimo del 30% fino a un massimo del 50% rispetto al costo di gestione di un classico generatore a gas metano. Ad esempio, un edificio riscaldato per mezzo di una caldaia a gas metano necessita di un budget di gestione di 3.000 euro all’anno; grazie all’impianto geotermico si può risparmiare fino a un massimo di 1500 euro all’anno. Se consideriamo che la durata media del sistema edificio-impianto è di circa 20 anni, si avrà un risparmio che si aggira attorno ai 30.000 euro.

Quali sono i costi di un impianto geotermico?
Per avere un’idea realistica dei costi è necessario confrontare tipologie di impianti omogenei tra loro. Ma, ad esempio, un edificio in cui si effettua il riscaldamento e il raffrescamento con caldaia e gruppo frigorifero, mediante un sistema radiante, dovrà prevedere come unico costo aggiuntivo quello della perforazione geotermica, costo che si aggira attorno ai 4.000/5.000 euro per ogni pozzo verticale.

Dove si può installare un impianto geotermico?
È possibile sia in edifici residenziali (nuovi o ristrutturati), che edifici industriali e quelli del settore terziario. Qualora negli edifici sia presente un impianto radiante, il sistema geotermico consente di massimizzare l’efficienza e ridurre i costi: più gli edifici sono isolati, minore sarà la temperatura dell’acqua che percorre i sistemi radianti e, di conseguenza, maggiore sarà il risparmio economico.

Che tipo di manutenzione è necessaria per un impianto geotermico?
Si tratta di manutenzione ordinaria, tipica degli impianti di riscaldamento.


SOLAR COOLING



Che cos’è il solar cooling?
Il solar cooling è la tecnologia che sfrutta l’energia solare per il condizionamento degli ambienti, una soluzione che permette di ridurre, durante la stagione estiva, gli elevati consumi di elettricità dovuti agli impianti di climatizzazione tradizionali.

Il periodo che fa registrare la maggiore richiesta di condizionamento coincide, infatti, con i mesi durante i quali la radiazione solare è massima e le giornate sono più lunghe. Grazie all’uso di energia rinnovabile, questa tipologia di impianti si configura come applicazione a “emissione zero” poiché, al contrario dei sistemi di condizionamento tradizionali, riduce il consumo di energia elettrica e, di conseguenza, abbatte le emissioni di CO2

Quali sono le tipologie di impianti disponibili?
Gli impianti di condizionamento a energia solare possono essere classificati in:

- sistemi chiusi: i più comuni sono le macchine frigorifere ad assorbimento, oggi molto diffusi laddove vi siano dei problemi di approvvigionamento elettrico (tipicamente in Giappone e nei paesi asiatici).
Una tecnologia estremamente collaudata e affidabile che si compone di macchine frigorifere alimentate da vettori termici (acqua calda o vapore) che producono direttamente acqua refrigerata, che può essere impiegata nelle unità di trattamento degli impianti di condizionamento ad aria (raffreddamento, deumidificazione) o distribuita attraverso una rete di tubazioni ai terminali di condizionamento decentralizzati nei vari locali da climatizzare.

- sistemi aperti: consentono un completo trattamento dell’aria che viene raffreddata e deumidificata per garantire le esigenze di comfort ambientale. Il refrigerante è sempre l’acqua, in diretto contatto con l’aria ambiente. I sistemi più diffusi sfruttano il principio del desiccant cooling e impiegano deumidificatori rotanti con sostanze assorbenti solide.

Quali sono i vantaggi della climatizzazione solare?
Le apparecchiature possono essere utilizzate, da sole o integrate ai sistemi di condizionamento convenzionali (climatizzazione assistita), per migliorare la qualità dell’aria di ogni tipologia di edificio. Le macchine utilizzate rispettano l’ambiente poiché utilizzano normalmente fluidi frigoriferi innocui, tipicamente l’acqua e bromuro di litio (sale).

Quali sono i costi del solar cooling?
Nonostante il mercato degli impianti di climatizzazione a energia solare offra ottime potenzialità di sviluppo, gli attuali sistemi non sono sufficientemente competitivi economicamente rispetto agli impianti tradizionali ad energia elettrica. Questa disparità dipende soprattutto dall’alto costo di investimento iniziale (installazione dei collettori solari e dai refrigeratori ad azionamento termico) e dai bassi prezzi dei combustibili convenzionali (elettricità e gas).

Per questo motivo il solar cooling può essere impiegato come sistema ausiliario in abbinamento a un refrigeratore convenzionale: l’energia fornita dal sistema solare riduce la quantità di freddo che deve essere fornita dal sistema convenzionale. Questa configurazione consente una riduzione di consumi di energia elettrica anche in presenza di bassi apporti di energia solare. L’uso di collettori solari, in ogni caso, deve essere ottimizzato utilizzando il calore fornito anche per il riscaldamento invernale dell’edificio o la produzione di acqua calda sanitaria.

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