Net Zero Energy Building a Cittadella

Il Net Zero Energy Building, è un edificio residenziale monofamiliare di nuova costruzione (2010) da 16 vani, per un totale di 270 m2 disposti su due piani fuori terra ed uno interrato.
L’abitazione è ubicata a Cittadella, in provincia di Padova, in zona Climatica E (2386 gradi giorno) caratterizzata da inverni freddi ed umidi ed estati calde e afose.
I consumi dell’edificio, occupato da 3 persone, sono monitorati da febbraio 2011.

Caratteristiche dell'involucro

L’edificio è strato costruito in muratura portante, utilizzando le più moderne tecnologie per garantire la massima efficienza energetica. Le superfici opache presentano un indice di trasmittanza di 0,2 kW/m2K, le superfici trasparenti una trasmittanza totale di 1,2W/m2K.

Il sistema installato

La soluzione adottata è il sistema idronico ELFOSystem GAIA di Clivet, che garantisce il comfort totale sia dal punto di vista termico, sia quello della qualità dell’aria. Il sistema sfrutta sia l’energia solare indiretta attraverso la tecnologia della pompa di calore, sia quella diretta catturata dai pannelli solari termici per la produzione di acqua calda sanitaria e fotovoltaici per la produzione di energia elettrica, coprendo in questo modo il fabbisogno energetico dell’abitazione al 100% con fonti rinnovabili di energia.

La qualità dell’aria, fondamentale in una casa termicamente molto isolata, è affidata all’unità di rinnovo aria ELFOFresh². ELFOFresh² garantisce il ricambio dell’aria, la filtrazione ad altissima efficienza grazie al filtro elettrostatico in grado di eliminare fumi, polveri sottili, virus e batteri, e la deumidifica estiva, indispensabile negli impianti con distribuzione a pannelli radianti.

L’unità recupera tutto l’anno l’energia contenuta nell’aria espulsa e, grazie alla tecnologia della pompa di calore, la moltiplica, riuscendo a gestire in modo autonomo anche la corretta temperatura nelle mezze stagioni senza ricorrere al generatore principale. Nel restante tempo, la potenza termica o frigorifera generata da Elfofresh² riduce la potenza richiesta al generatore principale, con notevoli risparmi energetici, grazie ad una elevata efficienza dovuta alla sorgente termica d’aria espulsa a temperatura favorevole.

Nelle stagioni intermedie, specialmente di sera quando le condizioni termiche esterne possono risultare più gradevoli di quelle interne, l‘intelligenza costruttiva di ELFOFresh² permette il prelievo dell‘aria fresca esterna per immetterla a costo zero (free cooling) nei locali con il semplice funzionamento dei ventilatori.

Il riscaldamento, il raffreddamento e la produzione di acqua calda sanitaria sono garantiti dalla pompa di calore aria-acqua GAIA Aria 31, la centrale monoblocco ad energia rinnovabile, che racchiude in un’unica unità tutti gli elementi dell’impianto, incluso un accumulo da 200 litri e scambiatore che recupera l’energia solare da collettori termici per la produzione gratuita di acqua calda sanitaria. L’unità, che applica la tecnologia Inverter DC al compressore, al ventilatore, al circolatore dell’impianto e al circolatore di ricircolo sanitario, garantendo efficienze stagionali ai vertici del mercato, produce acqua fino a 60°C e garantisce il funzionamento con aria esterna fino a –22°C.

La distribuzione del fluido caldo e del freddo avviene per mezzo di pannelli radianti a pavimento, il cui perfetto funzionamento nella fase di raffrescamento è garantito dalla deumidificazione effettuata da ELFOFresh².

Sulla copertura sono installati 5m² di pannelli solari termici per lo sfruttamento dell’energia solare diretta per la produzione dell’acqua calda sanitaria e 23 pannelli solari fotovoltaici per una superficie totale di 36,8 m² per la produzione di 5,7 kWp. In questo modo la casa, che non utilizza gas nemmeno in cucina, copre completamente i propri fabbisogni di energia con fonti rinnovabili: Net Zero Energy Building.

La gestione è affidata al sistema di controllo centralizzato ELFOControl², il quale consente di raggiungere il massimo livello di efficienza e di comfort grazie alla possibilità di definire condizioni di funzionamento ottimizzate per l’impianto nel suo insieme oltre che per i singoli elementi che lo compongono. ELFOControl² permette la programmazione oraria di ogni zona, il controllo completo dell’impianto, una gestione personalizzata e il miglior uso dell’energia.
ELFOControl² è dotato di touchscreen e consente la gestione di tutto l’impianto ed il settaggio delle diverse temperature desiderate dall’utente, zona per zona.

Il monitoraggio dell'impianto

L’impianto è dotato di un sistema di rilevamento, che monitora giorno per giorno, ora per ora, i consumi dei singoli elementi che compongono l’impianto e tutti i consumi per riscaldamento, condizionamento, rinnovo e purificazione aria, produzione di acqua calda sanitaria, fornendo interessanti suggerimenti su come utilizzare i vari elementi al fine di ottenere il miglior comfort con la massima efficienza energetica.

Le misurazioni effettuate

Dal monitoraggio dell’abitazione di Cittadella si evince il fondamentale apporto di ELFOFresh2, che nelle stagioni intermedie copre da solo il fabbisogno termico dell’abitazione e nelle altre stagioni crea la base climatica, permettendo al generatore principale di intervenire solo per limitati periodi di tempo con notevoli risparmi sui costi di gestione.

Conclusioni

Il Cliente finale ha scoperto con ELFOSystem che i consumi di energia primaria legati al riscaldamento, il condizionamento, la produzione di acqua calda sanitaria il rinnovo e la purificazione dell’aria, possono essere diminuiti del 36% rispetto ad un impianto tradizionale con caldaia.

Per effetto del fotovoltaico e degli incentivi per le case ad alte prestazioni, questo risparmio si tramuta addirittura in un guadagno mensile di circa 200€ tanto che il proprietario dell’immobile conta nei 20 anni del GSE di non pagare bollette e di ripagarsi con il conto energia in eccesso rispetto al fabbisogno energetico totale dell’abitazione (inclusi elettrodomestici e forni ad induzione) sia l’impianto di condizionamento che quello fotovoltaico.

La perfetta integrazione di un involucro edilizio altamente performante e di impianti ad altissima efficienza energetica ha permesso di ottenere un edifico che presenta un consumo di energia primaria per il riscaldamento e la produzione di acqua calda sanitaria di soli 41,8 kWh/m2 anno, quindi in classe di efficienza energetica A con conseguente valorizzazione economica dell’immobile.