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Residenza SPF Verdecasa


  • Luogo
    Spinetta Marengo, Alessandria
  • Cronologia
    - progetto: 2007
    - realizzazione: 2008
  • Progettisti
    Cagni Andrea, Cavallo Giampiero, Devecchi Massimo
  • Impresa
    SPF Group
  • Aziende fornitrici
    ROBUR
  • Sito web
    www.spfgroup.it
  • Categoria di intervento
    RESIDENZE
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Il fabbricato è costituito da 12 unità immobiliari disposte su tre piani fuori terra e servite da due corpi scala.
Progettualmente si sono coniugati gli aspetti estetici e tradizionali del territorio con le esigenze di risparmio energetico, puntando alla massima semplicità esecutiva e al miglior rapporto prestazioni/costi.
Obiettivo dell'iniziativa immobiliare era dimostrare nel concreto la fattibilità e l'economia di esercizio di un edificio in latero-cemento con fabbisogno energetico per il riscaldamento invernale di 12,4 kWh/m2a, dato sensibilmente inferiore a quello imposto dalle attuali normative.
L'idea che ha animato la progettazione dell'edificio è stata anche quella di verificare quanto già sperimentato in interventi unifamiliari di più modesta entità su di un complesso immobiliare di dimensioni considerevoli.
In questa ottica è stata quindi progettata una struttura edilizia che utilizza le migliori tecnologie sul mercato sia per i materiali dell'involucro che per l'impiantistica.
In particolare, nelle scelte operate, si è tenuto conto dei seguenti parametri:
- orientamento e posizione dell'edificio;
- forma e configurazione geometrica dei volumi;
- caratteristiche costruttive e dell'involucro;
- sistemi solari passivi per il guadagno termico;
- sistemi di ombreggiamento;
- materiali e tecnologie.
Queste scelte hanno permesso di ottenere la certificazione CasaClima Classe A, ottenendo anche la qualifica Gold, per quanto riguarda le emissioni in atmosfera.

Geotermia e fotovoltaico: è sempre la migliore soluzione sostenibile e realizzabile?
Gli impianti geotermici e fotovoltaici, anche in associazione tra loro, sono oggi presentati come la massima espressione di efficienza energetica per il riscaldamento e la climatizzazione degli edifici.
Nella realtà questa soluzione impiantistica risulta spesso di difficile realizzazione, a causa di limiti tecnici, economici e finanziari.
Una brillante dimostrazione di alternativa impiantistica altamente efficiente rispetto al geotermico + fotovoltaico è quanto realizzato nel primo edificio certificato CasaClima in Piemonte. Lo studio incaricato della progettazione dell'edificio residenziale SPF VerdeCasa ha infatti scelto di inserire una pompa di calore ad assorbimento alimentata a gas metano.

Scelte tecnologiche
Spesso l'approccio utilizzato in casi simili è quello di coibentare il più possibile, per ridurre al minimo le dispersioni e ottenere un'alta classe energetica.
Allo stesso tempo si punta a ridurre la potenza necessaria al generatore di calore. Così facendo è ipotizzabile l'installazione di una pompa di calore geotermica di tipo elettrico, alimentata da pannelli fotovoltaici.
Come anticipato nell'introduzione in questa applicazione non si è scelto di realizzare un impianto geotermico associato ad un impianto fotovoltaico. Il motivo della scelta è stato indotto principalmente da due considerazioni:
- l'alto costo di realizzazione del campo geotermico;
- l'impossibilità tecnica di disporre di un impianto fotovoltaico a copertura del fabbisogno della pompa di calore.
Queste considerazioni sono emerse quando per il fabbisogno energetico della struttura e per la produzione di acqua calda sanitaria si è individuata la necessita di un generatore di circa 32-35 kW.

Motivi di esclusione dell'impianto fotovoltaico
Per erogare tale potenza termica, una pompa di calore con COP 4,5 necessita di circa 7,8 kWe di fornitura elettrica. Questo avrebbe comportato un consumo corrispondente a circa 13.000 kWh annui per il servizio di riscaldamento e produzione di ACS. Se si volesse compensare questo consumo con un impianto fotovoltaico, in funzione della località, occorrerebbe l'installazione di 12kWp di pannelli fotovoltaici orientati con esposizione a sud (Fonte: Joint Research Center - Comunita Europea).
Da una stima di massima la superficie occupata sarebbe stata compresa tra i 100 e i 120 mq. Disporre di un area adatta allo scopo risultava tecnicamente impossibile e lo spazio disponibile a tetto (al netto del solare termico) non avrebbe comunque permesso di introdurre un sistema fotovoltaico in grado di ridurre sufficientemente le emissioni indotte dal parziale utilizzo di corrente elettrica da rete.

Motivi di esclusione dell'alternativa geotermica
Per una pompa di calore elettrica che permetta di erogare una potenza termica di 35 kW è generalmente necessario un campo geotermico composto da almeno 5 sonde verticali da 100 mt ciascuna.
Benché la versione geotermica della tecnologia ad assorbimento GAHP-GS Robur permetta di ridurre di circa il 40-50% la dimensione del campo geotermico, si è optato comunque per la versione GAHP-AR Robur aria-acqua, che con un'efficienza comunque notevole garantiva il miglior rapporto tra rendimento e investimento economico.

Soluzione adottata con pompa di calore aria-aqua ad assorbimento GAHP-AR Robur
Per il fabbisogno di riscaldamento, raffrescamento e produzione di acqua calda sanitaria è stata quindi scelta una pompa di calore aria-acqua GAHP-AR Robur da circa 35 kW termici alimentata a gas metano.
Questa tecnologia, a differenza delle tradizionali pompe di calore elettriche, risente poco delle variazioni di temperatura dell'aria esterna.
Tra un funzionamento a 7 °C e uno a -7 °C, la variazione di efficienza è compresa nel 15%. La soluzione scelta ha permesso di ottenere efficienze medie stagionali molto vicine a macchine di tipo geotermico, evitando l'investimento per la realizzazione delle sonde.

Sistema di produzione di acqua calda sanitaria
In inverno la pompa di calore carica un volano termico a servizio dell'impianto di riscaldamento e dell'impianto per la produzione di acqua calda sanitaria.
L'acqua calda sanitaria è prodotta tramite scambiatori di calore a piastre in prossimità delle utenze utilizzando il fluido caldo immagazzinato nel volano termico. In estate un sistema di pannelli solari, dimensionato per essere autosufficiente per la produzione di acqua calda sanitaria, carica il medesimo volano termico.
E' possibile prevedere che nel periodo notturno il sistema di controllo della pompa di calore inverta la modalità di funzionamento per caricare il volano termico in luogo dei pannelli solari.

Conclusioni
Nella tabella sono riportati costi indicativi e prestazioni per le diverse tecnologie adottabili; ne emerge che in questo caso la pompa di calore ad assorbimento è il sistema più efficiente ed economico.
Inoltre lasciando inalterato l'involucro, grazie alla pompa di calore ad assorbimento, si riduce ulteriormente il consumo di energia primaria a soli 9-10 kWh/mq, portando l'immobile nella massima classe energetica.
 
Capacità in riscaldamento: 35 kW
Capacità in condizionamento: 17 kW
Unità Robur utilizzate: 1 pompa di calore reversibile ad assorbimento alimentata a gas metano ed energia rinnovabile aerotermica PRO GAHP-AR

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