Soluzioni green per il riscaldamento e il raffreddamento

Riscaldamento e raffreddamento sono tra le principali cause di inquinamento e del cambiamento climatico. Ho voluto trovare le più interessanti soluzioni green applicabili non solo a ville o residenze, ma anche condomini e ospitalità. 
Oggi ti propongo gli argomenti che io stessa sto studiando e le fonti che sto utilizzando.  Queste sono informazioni importanti nel caso volessi valutare dei cambiamenti nei sistemi di riscaldamento o raffreddamento per la tua attività, per la tua casa oppure più in generale per comprendere quali opzioni sono al momento disponibili. 

bio architettura - condominio con verde e superficie riflettente
Soluzioni green: la situazione attuale e gli obiettivi globali e Italiani

Nonostante i miglioramenti degli ultimi anni c’è ancora molto da fare per raggiungere gli obiettivi di energia sostenibile a livello globale.
Circa il 50% dell’energia utilizzata a livello mondiale oggi è per la produzione di calore e questo è responsabile del 40% delle emissioni di gas serra legate all’energia, nonché dei livelli rilevanti di inquinamento atmosferico che minacciano l’ambiente e la salute pubblica.
 
Fonte: ARPAT. e articolo su sito puntosicuro. it
 

Il settimo target di sviluppo sostenibile previsto dall’Agenda 2030 è ENERGIA PULITA E ACCESSIBILE.

L’obiettivo prefissato è quello di assicurare a tutti l’accesso a sistemi di energia economici, affidabili, sostenibili e moderni.

 
La transizione energetica mira all’abbattimento delle emissioni di gas serra del settore energetico, che da solo produce i tre quarti delle emissioni globali. Secondo l’agenzia internazionale dell’energia (e report Net Zero by 2050), entro il 2050 il 90% dell’energia che alimenta le economie globali dovrà essere prodotta da fonti rinnovabili. Il percorso delinato dal report è lungo e impegnativo. Sono infatti indicate 400 tappe da raggiumgere e superare  nell’arco di 30 anni. L’articolo Il futuro delle emissioni e della società secondo la transizione energetica di Francesco Suman, giornalista scientifico, riassume i cambiamenti che vedremo e che andranno fatti per restare all’interno di questo percorso. Cambiamenti che personalmente non vedo l’ora di veder realizzati. Come imprenditrice ho invece timore di scoprire la realtà della situazione, delle scelte da fare per il mio hotel, dei compromessi tra proprietà e gestione che dovremo avere e della costante sensazione di essere, come attività nell’ospitalità, sempre un po’ indietro rispetto a colleghi in altri stati se questi step non saranno oblligatori per legge. 
 
In Italia fin troppi documenti fissano gli obiettivi da raggiungere in tema di rinnovabili: il PNRR (Piano Nazionale di Ripresa e Resilienza), il PNIEC (Piano Nazionale Integrato per l’Energia e il Clima, da aggiornare), la Strategia nazionale di lungo termine sulla riduzione delle emissioni di gas a effetto serra.
 
Per raggiungere gli obiettivi del 2030 dovremo installare circa 70 GW di rinnovabili nei prossimi 10 anni, il che significa installare circa 7 GW all’anno, ma l’anno scorso siamo rimasti a circa 0,8 GW.
 
Fonte: ilbolive il magazine con cui l’università di Padova informa, dialoga, comunica.
 
Cosa è successo all’inquinamento durante il lockdown 2020?
 
scritta lockdown su guardrail - strada vuota

L’inquinamento da traffico è diminuito, grazie allo stop totale del traffico deciso dal Governo, quindi di automobili private, aziendali e di veicoli di ogni grandezza.
 
Si è subito osservata una drastica riduzione delle emissioni di biossido di azoto (NO2). Dopo una prima timida riduzione registrata ad inizio marzo 2020, soprattutto nelle città del Centro Nord Italia, i dati sulle emissioni di particolato (pm 2.5 e pm 10) hanno subito una nuova impennata.
Il problema è da ricondurre sia all’effetto dell’alta pressione atmosferica, che ha consentito all’aria nei bassi strati di ristagnare, favorendo l’accumulo di inquinanti, sia all’utilizzo diffuso dei riscaldamenti domestici.
 
In crescita anche le emissioni di pm 10 legate ai riscaldamenti alimentati da biomasse legnose, come caminetti e stufe alimentate a pellets.
Fonte key4biz.it
 
 

Soluzioni green per il riscaldamento

I metodi di riscaldamento tradizionali consistono nell’utilizzo di combustibili fossili: carbone, petrolio e gas naturale. Non solo i costi per la raccolta di questi combustibili fossili sono elevati, ma anche i danni che provocano all’ambiente.
 
Secondo i rapporti Energy Star, il riscaldamento geotermico è il modo più ecologico ed efficiente per riscaldare la casa. Ciò richiede, tuttavia, un investimento anticipato in un sistema di riscaldamento geotermico. Altre soluzioni interessanti sono: le stufe a pellet, le stufe in muratura e naturalmente il riscaldamento solare termico.
 
Ecco alcune informazioni in più.
 
*Riscaldamento geotermico significa letteralmente “calore della terra” e utilizza la temperatura costante della terra per riscaldare gli ambienti. Il sistema di riscaldamento geotermico è installato sotto la superficie terrestre dove la temperatura è superiore a quella dell’aria esterna. Ciò significa che ci vuole meno energia per arrivare alla temperatura imposta sul termostato.
 
*Le stufe a pellet utilizzano pellet ricavati da fonti rinnovabili come prodotti di scarto quali la segatura delle segherie. Questi prodotti vengono trasformati in piccoli pellet abbastanza convenienti. In Italia lo scarico dei fumi della stufa a pellet non può avvenire a parete ma solo a tetto per cui bisogna convogliarli in una canna fumaria.
 
* Non è un segreto che il riscaldamento solare sia la soluzione di riscaldamento più efficiente dal punto di vista energetico. La più importante decisione da prendere è quale tipo di impianto di riscaldamento solare desideri installare. Il primo tipo riscalda il liquido in un collettore idronico mentre il secondo riscalda l’aria. Nella maggior parte dei casi, la decisione si basa sul tipo di impianto di riscaldamento che si possiede .
 
*Stufa in muratura. Simile alle stufe a pellet, la stufa in muratura è una soluzione di riscaldamento compatta molto più piccola che assomiglia più a un caminetto tradizionale. Tuttavia, le stufe in muratura sono leggermente diverse sia da un tradizionale camino a legna che da una stufa a pellet.
 

Un riscaldatore in muratura intrappola effettivamente il calore all’interno dei mattoni delle camere a fumo tortuose fornendo calore fino a 24 ore. Sebbene le stufe in muratura brucino a legna, producono meno inquinamento di una tradizionale stufa a legna perché bruciano più lentamente. A causa della combustione lenta e del calore intrappolato, i riscaldatori in muratura producono più calore rispetto ad altri tipi di stufe e caminetti.

Informazioni tratte dall’articolo scritto per mymove.com da Shelley Little giornalista.

Raffreddamento, raffrescamento e altre soluzioni green

tetti verdi su grattacieli

Viviamo in un mondo sempre più caldo. Secondo la National Aeronautics and Space Administration (NASA) degli Stati Uniti, il 2020 è stato l’anno più caldo mai registrato, con la temperatura media globale di circa 1,03 gradi Celsius (°C) superiore alla media della fine del XIX secolo (Barbosa 2021). Il 2021 appena terminato è stato solo il sesto (6°) e assieme gli 8 anni passati sono stati i più caldi da quando la registrazione moderna delle temperature è iniziata nel 1880. 
 
Le pratiche di raffreddamento degli spazi di oggi sono generalmente molto energivore e dipendono in gran parte dai combustibili fossili generando, in questo modo, elettricità e refrigeranti dannosi per il clima.
 
Il report UNEP Beating the Heat: A Sustainable Cooling Handbook for Cities oggetto del mio studio suggerisce un approccio per le città iniziando dalla comprensione della diversità tra area rurale e area urbana.
 
La strategia è composta da 3 aree:
 
1. Ridurre il calore a scala urbana
2. Ridurre le esigenze di raffreddamento negli edifici
3. Soddisfare le esigenze di raffreddamento negli edifici in modo efficiente.
 
Le azioni per l’obiettivo di ridurre il calore a scala urbana sono:
*Sfruttare i vantaggi di raffreddamento degli spazi verdi aperti e dei corpi idrici. La distribuzione e la pianificazione dell’uso del suolo dovrebbero includere la messa da parte di spazi verdi e corpi idrici per mitigare il calore urbano.
 
* Il flusso del vento opportunamente diretto può rimuovere il calore in eccesso e l’aria inquinata lontano dalle comunità urbane e aiutare a massimizzare il movimento dell’aria fresca da fonti naturali. E’ opportuno perciò allineare e orientare gli edifici (nuovi) ai venti prevalenti.
 
* La gestione e riduzione del calore di scarto generato dalle attività umane, come i processi industriali, è una parte importante dell’affrontare il raffreddamento urbano. Alcune azioni includono l’appropriata zonizzazione dell’uso del suolo per le aree industriali, l’obbligo di riutilizzare il calore di scarto in loco o in più sistemi collettivi come le reti di riscaldamento o raffreddamento, il miglioramento delle normative sui trasporti pubblici e/o veicoli per ridurre il calore.
 
*Benefici di raffreddamento possono arrivare attraverso l’evapotraspirazione e l’ombra diretta nel caso di alberi e altra vegetazione. Di conseguenza, l’integrazione della vegetazione nel tessuto urbano può ridurre la temperatura con buone possibilità per integrare verde urbano e giochi d’acqua.
 
*Uno spostamento verso superfici urbane riflettenti per edifici e marciapiedi, può rendere le città più fresche riducendo la quantità di calore che viene trasmessa dalla superficie terrestre e intrappolata nell’aria della città. Una riflettanza solare maggiore aumenta la % di luce riflessa e allontanata dalla superficie terrestre.
 
Un ipotetico programma di “cool communities” (comunità fresche) a Los Angeles prevedeva – due decenni fa – che le temperature urbane avrebbero potuto essere ridotte di circa 3°C dopo aver piantato 10 milioni di alberi, rifatto il tetto di 5 milioni di case e dipinto un quarto delle strade; il costo stimato sarebbe di 1 miliardo di dollari, dando benefici annuali stimati di 170 milioni di dollari dalla riduzione dei costi di condizionamento dell’aria e 360 milioni di dollari in risparmi sanitari legati allo smog, ovvero un semplice periodo di ammortamento di meno di due anni (Rosenfeld et al. 1997).
 
 
Ridurre le esigenze di raffreddamento negli edifici

icona ape certificazione energetica

Le strategie per la progettazione degli edifici con raffreddamento passivo possono avere un impatto sul raffreddamento urbano in modi interconnessi:

*riducendo il guadagno di calore complessivo e gli effetti dell’isola di calore (attraverso materiali e superfici appropriati);

*riducendo il carico di raffreddamento (e le relative emissioni) negli edifici;

*riducendo il calore di scarto attraverso una minore meccanica del raffreddamento.

I principi chiave del raffreddamento passivo che aiutano a ridurre i carichi di raffreddamento meccanico negli edifici includono:

*un orientamento dell’edificio adeguato al clima;
*materiali e caratteristiche progettuali appropriati nell’involucro dell’edificio, inclusi isolamento, finestre e ombreggiamento, per ridurre al minimo il guadagno di calore dovuto alla trasmittanza termica; ventilazione naturale (ove la temperatura, l’umidità e la qualità dell’aria lo consentano);

*massa termica per stabilizzare le temperature interne.

I codici energetici obbligatori o volontari per gli edifici sono i mezzi per guidare le strategie di raffreddamento passivo negli edifici. L’adozione del codice è comune nelle economie sviluppate come l’Unione Europea e gli Stati Uniti e i risultati positivi sono riconosciuti ed apprezzati. 

Tuttavia, nella maggior parte dei paesi in via di sviluppo, l’adozione e l’attuazione di codici energetici degli edifici per offrire i vantaggi di edifici termicamente efficienti rimane bassa.

Sebbene le strategie di raffreddamento passivo siano generalmente più facili ed economiche da incorporare durante le nuove costruzioni, evitando così una parte significativa della futura domanda di raffreddamento, possono anche applicarsi (e avvantaggiare) gli edifici esistenti, specialmente nei periodi di ristrutturazione e riutilizzo.

Sebbene il potenziale teorico della creazione di codici energetici sia promettente e ben documentato,ci sono una serie di ostacoli all’attuazione e all’applicazione: sfide istituzionali, sfide normative, mancanza di meccanismi abilitanti per creare e sostenere mercati, scarsa motivazione delle parti interessate a causa della divisione degli incentivi e mancanza di consapevolezza e capacità.

Alcune strategie di raffreddamento passivo particolarmente adatte agli edifici esistenti includono l’installazione di finestre ad alte prestazioni, l’aggiunta di isolamento, l’aggiunta di dispositivi di ombreggiamento e l’implementazione di tetti freschi.

tetti di case

 

Raffreddare in modo efficiente

La terza strategia nell’approccio dei sistemi interi riguarda tutti i mezzi e le soluzioni progettate per ridurre al minimo l’impronta di energia e di emissioni per il raffreddamento.

Le soluzioni chiave includono:

Controlli e sensori: L’uso di controlli e i sensori possono aiutare a eliminare l’uso di attrezzature che provocano dispersione di raffreddamento (ed energia).
A seconda delle dimensioni
dell’edificio servito, gli impianti possono variare semplice – come un cronotermostato – a sensori molto complessi e geograficamente distribuiti in grado di controllare vari processi e gruppi di edifici.

I controlli e i sensori che sfruttano il raffreddamento includono:

  • rilevamento della domanda tra le zone tramite termostati, sensori di presenza e sensori di qualità dell’aria;
  • modulazione dell’offerta per soddisfare la domanda fornendo il giusto raffreddamento e consegnandolo solo agli spazi che lo richiedono (gli esempi includono aria variabile

volume, flusso di refrigerante variabile e velocità variabile motori o inverter).

Adattamenti dell’utente e modifiche del comportamento:

I consumatori spesso non sono consapevoli della quantità di energia consumata dalle apparecchiature di raffreddamento. Questa mancanza di consapevolezza – accoppiato a volte con un basso costo dell’ elettricità – offre ai consumatori pochissimi incentivi a migliorare e gestire il loro utilizzo del raffreddamento. Tuttavia, favorendo il risparmio energetico il comportamento di ognuno può ridurre il consumo di energia senza sacrificare il comfort, la salute o la produttività.

Sara – consulente per il turismo

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