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fotovoltaico

Da quando gli operai dell’ENEL sono venuti fisicamente a febbraio ad attivare il contatore collegato ai pannelli fotovoltaici, la casa si può dire che si sia trasformata da passiva ad attiva.
In realtà alla casa non è cambiato un gran che, solo che, con l’attivazione dei 9,20 kw di fotovoltaico il fabbisogno energetico annuo dovrebbe essere totalmente soddisfatto, con molto avanzo.
Utilizzo il condizionale “dovrebbe” in quanto la produzione dipende molto dalle giornate di luce, e soprattutto perché abbiamo fatto numerosi calcoli per ipotizzare il consumo elettrico della nostra famiglia in questa nuova casa, ma solo dopo 12 mesi potremmo sapere con certezza se i conteggi saranno esatti.
I 40 pannelli da 230 Wp sono stati installati a fine 2010, quando era ancora presente un incentivo differente se la posa fosse integrata alla copertura o solo appoggiata sopra, perciò ho scelto quella più remunerativa (€. 0,442 al KWp) prestanto particolare attenzione a una soluzione di copertura che mi garantisse nel tempo la permeabilità all’acqua del tetto (al tipo di copertura dedicherò un apposito articolo prossimamente).
Come avete intuito dagli articoli precedenti ho scelto sempre fornitori che mi dessero serie garanzie e si prendessero la responsabilità delle lavorazioni, per questa fornitura mi sono affidato all’elettricista che ha fatto tutti i lavori alla casa, primo perchè il suo prezzo era in linea con quelli di altri fornitori di fotovoltaico e secondo perche così facendo per tutto l’impianto elettrico della casa ho un solo referente.

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Qualità dell’aria interna

Normalmente l’aria che noi respiriamo giornalmente contiene approssimativamente una concentrazione di CO2 pari a 360 ppm (ovvero 360 parti di gas CO2 per milione di parti di aria). Se però noi soggiorniamo in un ambiente chiuso, per esempio se siamo a casa o in ufficio, il contenuto di CO2 può variare notevolmente. Da adulti, respirando, si effettuano più di 20,000 atti respiratori al giorno (pari a circa 14 al minuto) e quando siamo in un ambiente confinato le concentrazioni più alte di CO2 possono essere riscontrate in quelle stanze dove normalmente si trascorrono la maggior parte di ore (basti pensare che noi trascorriamo circa l’80/90% del ns tempo in ambienti chiusi) specialmente se insieme ad altre persone. Inoltre la presenza in questi ambienti di apparecchi a combustione, come un fornello o una stufa, o apparecchi che riscaldano l’aria come termosifoni, oppure lo stesso fumare una sigaretta fa aumentare la concentrazione di anidride carbonica all’interno dell’ambiente. Pertanto in tali condizioni, in luoghi chiusi, il livello di CO2 continua ad aumentare fintanto che non viene immessa aria fresca e pulita, ad esempio aprendo una finestra o adottando un sistema di ventilazione meccanica controllata.
È’ stato osservato che possono ritenersi adeguate le concentrazioni di CO2 che vengono mantenute tra i 350-800 ppm, infatti le persone con questi livelli solitamente non avvertono nemmeno il disagio di ritrovarsi a respirare aria “Viziata”. Non appena le concentrazioni di CO2 superano questi livelli si noteranno immediatamente effetti sgradevoli o malori più o meno accentuati a seconda del livello della sensibilità personale. Quando però la temperatura all’interno della stanza sale ed il livello di CO2 aumenta sopra i 1500 ppm subito si inizia ad avvertire il disagio di trovarsi in un ambiente insalubre. Al verificarsi di queste condizioni sarà cosa opportuna far sì che aria fresca venga immessa al più presto nell’ambiente.
L’Organizzazione Mondiale della Sanità a da poco coniato una nuova malattia avente il nome “sindrome dell’edificio malato” (SSD) raggruppando tutti quei disturbi che un cattivo fabbricato o l’utilizzo errati degli spazi interni può causare.L’anidride carbonica agisce sulle nostre funzioni fisiche e vitali in molti modi, può modificare la respirazione, modificare la regolare circolazione del sangue ed alterare l’acidità dei fluidi del corpo. Le prime percezioni di una esposizione a concentrazioni elevate di CO2 portano comunemente ad avvertire fastidi ben noti come una difficoltà nel respirare, mal di testa, spossatezza fisica ed una netta sensazione di “mancanza di aria”.
L’immediata introduzione all’interno dell’ambiente di aria fresca è importante perché assicura un rapido ritorno alle condizioni fisiche precedenti eliminando questi fastidi. Di solito in una casa i livelli di CO2 possono variare tanto ed essere solitamente compresi tra i 500 ed i 2000 ppm. Molti studi hanno indicano che le concentrazioni di CO2, a questi livelli, non hanno un impatto sulla salute umana, ma iniziano ad agire seriamente sulle funzioni vitali intorno a livelli di concentrazione superiori. I sintomi che si manifestano possono includere nausea o vomito, vertigini, depressione mentale, tremori, disturbi della vista, la perdita di coscienza può accadere ma solitamente si verifica in presenza di livelli di concentrazione maggiori. La serietà dei sintomi manifesti è direttamente relazionata dalla concentrazione di anidride carbonica presente nell’ambiente ed alla durata di esposizione a cui un individuo è soggetto. Gli agenti inquinanti che si possono trovare all’interno di un edificio sono molteplici, dai materiali da costruzione, agli impianti di riscaldamento, condizionamento, alla cottura dei cibi, agli arredi, ai rivestimenti (pitture murali, vernici, pavimenti etc.), fino ai prodotti per la manutenzione e la pulizia (detersivi, insetticidi etc.).
Ritengo che quello che ognuno di noi può fare è scegliere sempre più prodotti e stili di vita poco inquinanti, e il sensibilizzare o aiutare ad avere maggiore consapevolezza e conoscenza.
Sulla base di questo come già descritto in altri articoli, ho prestato attenzione al materiale usato come intonaco, alla qualità delle pitture, all’uso di un cappotto ecologico, agli infissi in legno, all’efficienza energetica e all’eliminazione di emissione di co2.
Ho approfittato di questi giorni di festa per fare alcuni test di verifica.
Il primo fra tutti è stato quello della qualità dell’aria interna.
Assieme all’ing. Sancisi e ad un misuratore di ppm, abbiamo fatto misurazioni che condivido con voi.
Innanzi tutto abbiamo misurato la qualità dell’aria esterna e ho scelto di farlo il giorno dopo una grande nevicata, giornata in cui tutto è silenzioso e ovattato con l’aria fresca e pungente. Come si vede dalla fotografia abbiamo appoggiato il rivelatore a terra per alcuni minuti e poi abbiamo fatto la lettura. Identica cosa abbiamo fatto nelle stanze interne all’abitazione e il risultato è stato pressoché simile.
Non contenti comunque del test abbiamo approfittato della vicinanza dell’ora di pranzo per ripetere il test vicino ai fornelli. Le condizioni erano quelle usuali fuochi accesi per preparare il pasto a 4 persone, cappa d’aspirazione (industriale) sopra i fornelli accesa alla massima velocità e ventilazione dolce accesa al 70% della potenza. Se si calcola che sia la cappa dei fornelli che la ventilazione, con ben tre bocchette di ripresa in cucina, erano funzionanti il risultato è alquanto sorprendente!
Per fare la prova del nove abbiamo ripetuto il test nell’ufficio dell’ing. Sancisi a fine giornata di lavoro e lascio a voi ogni commento!

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riscaldamento – raffrescamento – parte 2°

Segue articolo precedente:

“Come promesso eccomi qua a spiegare più in dettaglio le scelte impiantistiche adottate per Casa Berardi. Partiamo dalle richieste del committente: ottenere il massimo confort interno sia in estate che in inverno sfruttando tutte le potenzialità del solo impianto di VMC. Alberto, affermava durante le prime riunioni, “che gli sarebbe piaciuto realizzare un impianto di VMC che possa essere dimensionato per garantire il ricambio d’aria ed il giusto apporto di calore sia d’estate che d’inverno”. Purtroppo tale obiettivo, tipico di chi vuole fare una casa passiva, crea non pochi problemi al progettista impiantistico in quanto ottenere dal medesimo impianto caldo, freddo ed il giusto ricambio d’aria, è una sfida impegnativa. Tenete conto che le case passive sono nate e sviluppate in Germania dove la stagione estiva non raggiunge, se non per brevi periodi, il caldo e l’umidità raggiunti dal nostro clima. Per comprendere l’arditezza dell’obbiettivo da ottenere basta fare una semplice considerazione, d’estate su un metro quadro di finestra, possono piovere fino a 1000 Watt di potenza termica di caldo. Se pensate che un impianto di VMC per l’intera abitazione è in grado di dare al massimo circa 3500 W di raffrescamento, capite bene che per riuscire con la sola VMC a raffrescare d’estate occorre prevedere sistemi efficaci di ombreggiatura. Prima di progettare un impianto di VMC che sia il solo impianto di raffrescamento occorre progettare adeguati sistemi di ombreggiatura passiva esterni. Se non sono presenti tali sistemi sicuramente non raggiungerete un livello ottimale di confort estivo!! Per entrare nel dettaglio della progettazione dell’impianto occorre impostare il livello di ricambio ora di progetto, di solito non conviene superare il valore di un ricambio ora. Tale valore di un ricambio ora permette un moto interno dell’aria con velocità al limite del confort. Il passo successivo è quello di determinare le portate di ricambio massime per ogni vano/ambiente. Ottenuti questi valori di progetto si vanno a posizionare un numero di bocchette tali ad ottenere tale ricambio. Attenzione a posizionare le bocchette di estrazione nei bagni, in cucina, ecc e le bocchette di immissione nelle stanze da letto ed in salotto. Per ottimizzare questa fase di solito eseguo dei disegni nei quali indico il flusso d’aria collegando la bocchetta di immissione con quella di estrazione più vicina. Con questo metodo comprendo il percorso dei flussi di aria e gli eventuali attraversamenti delle porte, dove occorrerà prevedere una bocchetta di attraversamento o prevedere la fessura sotto porta vedi disegno. La prossima volta parleremo della Centrale Termica e dei sistemi di autoproduzione energetica.
Gionata Sancisi”

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Come abbiamo realizzato l’impianto di riscaldamento e raffrescamento – 1° parte

Ho già accenato, molto supreficialemte, al tipo di impianto che ho montato in casa ed ora che tutto è funzionante ho chiesto al suo progettista, l’ing. Gionata Sancisi, di accompagnarci nella presentazione dettagliata dell’impianto tecnologico della centrale termica:

“E’ arcinoto a tutti che la caratteristica principale della Casa Passiva è quella di avere bassissime dispersioni energetiche per trasmissione grazie alla elevata coibentazione dell’involucro edilizio. E’ altresì noto che per ottenere una Casa Passiva in climi rigidi (Oltre i 1500 Gradi Giorno) occorre installare un sistema in grado di non disperdere il calore disperso per la necessaria e vitale ventilazione degli ambienti. Tutti sanno che la qualità dell’aria interna alla abitazione è strettamente correlato al livello di ricambio con aria pulita proveniente dall’esterno. Purtroppo l’aria esterna oltre ad essere migliore dal punto di vista degli inquinanti prodotti dall’uso della casa (CO2, Umidità, odori, ecc.) ha una temperatura che in alcune stagioni dell’anno è molto diversa dalle condizioni ottimali di confort. D’altra parte l’aria interna seppur “inquinata” dai metaboliti dell’attività umana ha una temperatura (quindi un contenuto energetico) ottimali per il confort interno. Tipicamente si afferma che un ricambio pari a 0,5 h-1 (ovvero tutta l’aria deve essere ricambiata ogni due ore) garantisce una ottimale qualità dell’aria. Tale ricambio però se lo effettuiamo in modo “semplice” aprendo le finestre comporta una elevata dispersione energetica. Da semplici calcoli si può affermare che la dispersione energetica espressa in kWh/m2a si ottiene dividendo per 100 i gradi giorno della località di edificazione della casa. Per la pianura padana il valore dei gradi giorno tipico è 2500 gg, significa che attraverso una ventilazione semplice con ricambio pari a 0,5 h-1 si ha una dispersione energetica che può arrivare a 25 kWh/m2a. Ma una casa Passiva deve avere un indice energetico inferiore a 15 kWh/m2a. Ecco spiegato il perché per ottenere una casa passiva nel clima tipico della pianura padana occorra recuperare tale calore, altrimenti disperso, attraverso un impianto di ventilazione con recupero energetico, noto a tutti come Ventilazione Meccanica Controllata. La definizione VMC fa spesso storcere il naso agli Architetti, perché da l’idea di un sistema “forzato” non “naturale” quasi come se fosse un polmone d’acciaio. Purtroppo il regime forzato e controllato è necessario per l’ottimale recupero energetico che altrimenti sarebbe disperso in ambiente esterno. Alcune aziende produttrici di sistemi di VMC hanno coniato la definizione di Ventilazione Confortevole per definire i loro impianti. Tale definizione è più corretta in quanto la funzione principale di tale impianto è quella di ottenere e garantire nel tempo ottimali condizioni di confort interno in termini salubrità dell’aria (bassi tenori di CO2 e di umidità) e di temperatura interna.
Compresa questa importante premessa, ovvero che la VMC è fondamentale per ottenere un elevato confort interno ed un elevato risparmio energetico, e che per una casa passiva può essere l’unico impianto installato, vedremo nei prossimi articoli come è stato pensato e dimensionato l’impianto di climatizzazione della Casa Berardi. Parleremo di Pompe di calore geotermiche, di raffrescamento attivo con la VMC, di sistemi di regolazione climatica. Vi aspetto.
Gionata Sancisi.”

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Sonde geotermiche

Tra le varie possibilità di impianti per l’apporto energetico abbiamo optato per la soluzione geotermica.
Questa soluzione è molto in linea con la filosofia del fabbricato e, fatta eccezione del costo iniziale, non presenta consumi particolari o emissioni.
Questo tipo di impianto non necessita di alcuna combustione di prodotti petroliferi, pertanto elimina l’emissioni di CO2 e di gas ad effetto serra nell’atmosfera.
Il sistema funziona attraverso dei fori/pozzi nel terreno nei quali vengono inseriti tubi a circuito chiuso. L’acqua immessa nel tubo risale ad una temperatura di circa 14 gradi e attraverso uno scambiatore viene trasferita all’impianto della casa; nel nostro caso specifico, in ogni pozzo sono stati inseriti quattro tubi (2 di mandata e 2 di ritorno), per ottenere una resa maggiore e ogni pozzo è profondo 100 mt..
L’impianto geotermico ha una resa maggiore se è presente nel sottosuolo una falda d’acqua e ,fortunatamente, a circa 70/75 mt. abbiamo trovato in entrambi i pozzi la presenza di ghiaia, elemento caratterizzante delle falde acquifere.
Per quanto riguarda le perforazioni, devo essere fatte ad una distanza minima di 7 mt. tra loro, ma, avendo a disposizione molto terreno, abbiamo posizionato i fori ad una distanza maggiore, all’incirca di 10 mt.. Abbiamo fatto ciò anche perchè per la localizzazione in superficie non ci sono punti migliori rispetto ad altri, tant’è vero che le abbiamo eseguite nel viale carraio che collega la casa alla strada.
Devo dire che nel giro di pochi giorni i ragazzi di Tecnosonda Romagna, azienda locale ma operante su tutto il territorio nazionale, hanno eseguito i lavori senza problemi lasciando il sito pulito e in ordine.

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Cappotto esterno

I lavori procedono e nell’ultima settimana gli imbianchini della Project Decor hanno incominciato la posa del cappotto esterno al fabbricato.
Il materiale scelto è stato il Multipor della ditta Ytong, praticamente un un pannello termoisolante di natura minerale, monolitico a base di idrati di silicato di calcio.
La classificazione di “prodotto ecocompatibile” costituisce inoltre un importante valore aggiunto, perfettamente in linea con le tendenze attuali verso un’edilizia ecosostenibile e di questa casa.
Non nascondo il fatto che per tutti noi era la prima volta che utilizzavamo questo materiale, ma nel giro di poco si è presa confidenza.
Su suggerimento dei rivenditori della Color Decor il primo strato di cappotto a terra è stato fatto con un pannello classico ad alta densità per evitare la risalita di umidita futura, anche se il Multipor non dovrebbe creare questa problematica.
Sopra questo primo strato è stato posato il cappotto, estremamente fragile e delicato, che è stato tagliato o rifinito con attrezzi del mestiere attorno ai telai delle aperture e negl’angoli.
Mentre internamente è stata posata una retina per evitare il setolarsi dell’intonaco sull’esterno è stata posata una mano di colla aggiutiva nella fessura tutt’attorno al telaio degli infissi dopo di che il Multipor è stato ritagliato e lavorato per andare a copriere il telaio anche in facciata.
Detta lavorazione è stata fatta per evitare che l’eventuale differenza di materiale possa in futuro creare delle marcature estetiche.
Come al solito più avanti vi darò ulteriori dettagli.

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L’impianto di riscaldamento e raffrescamento

In questi giorno abbiamo incominciato la realizzazione degli impianti idraulici ed elettrici che più avanti verranno descritti dettagliatamente. Per incominciare ad entrare in questo argomento ho chiesto all’amico ingegnere termotecnico Gionata Sancisi di descriverci in via molto sommaria il tipo di impianto che serve per una casa passiva:

Impianti di una casa Passiva
La casa è detta “passiva” perché la somma degli apporti passivi di calore dell’irraggiamento solare trasmessi dalle finestre e il calore generato internamente all’edificio da elettrodomestici e dagli occupanti stessi sono quasi sufficienti a compensare le perdite dell’involucro durante la stagione fredda.
L’impianto di riscaldamento convenzionale si può eliminare se il fabbisogno energetico della casa è molto basso, convenzionalmente inferiore a 15 kWh al m² anno. Queste prestazioni si ottengono con una progettazione molto attenta, specie nei riguardi del sole, con l’adozione di isolamento termico ad altissime prestazioni su murature perimetrali, tetto e superfici vetrate e mediante l’adozione di sistemi di ventilazione controllata a recupero energetico.
In pratica in una casa Passiva l’unico impianto di climatizzazione è l’impianto di ventilazione meccanica controllata, opportunamente dimensionato per produrre il carico massimo energetico necessario in condizioni di progetto, in inverno con temperatura esterna -5°C.
Tale impianto va dimensionato con la cura e la precisione che definirei “da farmacista” e non con la logica di sovradimensionamento tipica dei dimensionamenti degli impianti tipici delle case normali.
Ora che abbiamo una casa con un impianto che consuma pochissimo possiamo mettere la ciliegina sulla torta: produciamo il calore necessario da fonti rinnovabili non fossili.
La casa passiva è l’applicazione perfetta per la pompa di calore.

Principi generali di funzionamento.
Con la pompa di calore si può sottrarre calore “gratuito e rinnovabile” dall’ambiente esterno (terra, acqua, aria). L’energia del calore che viene sottratta ad una temperatura più bassa, viene poi innalzata ad una temperatura più alta per permettere d’essere utilizzata in un sistema di riscaldamento d’ambiente, o per produrre acqua calda sanitaria.
L’impianto in pompa di calore consuma poca energia elettrica e “pompa” calore ambiente all’interno della casa. Il consumo elettrico può essere completamente autoprodotto mediante un pannello fotovoltaico.
Compensando la totalità dei consumi elettrici con la produzione dei pannelli Fotovoltaici si può ottenere una abitazione ad emissione zero di CO2.
Gionata Sancisi ingegnere termotecnico”

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