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Benvenuti in un altro articolo firmato Padroni di Casa! Sistemi semplici, silenziosi e che rispettano l’ambiente, sono queste le caratteristiche principali degli impianti di cogenerazione domestica. Ed è stimolante la possibilità di sostituire le tradizionali caldaie con sistemi di cogenerazione domestica dalle medesime caratteristiche di semplicità d’uso e sicurezza e con un’efficienza che va ben oltre le aspettative.

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Ecco una piccola guida all’acquisto degli impianti di cogenerazione domestica attualmente in commercio.

Il progetto Toyota

Attualmente sul mercato si è imposta Toyota, che ha progettato una mini centrale domestica che promette il più alto livello di efficienza mai raggiunto finora. L’impianto di cogenerazione a fuel cell e denominato Ene Type S è realizzato da un consorzio giapponese, di cui fanno parte nomi illustri quali Kyocera e Toyota.

Il design Toyota

Il consorzio è riuscito a mettere a punto un dispositivo dal design compatto che, raggiungendo temperature tra i 700 e gli 800 gradi Celsius, riesce a riutilizzare efficacemente il calore disperso come energia per produrre idrogeno dal gas naturale, e quindi ottenere l’elevato livello di efficienza di produzione (46,5%) ed un rendimento energetico complessivo del 90%.

I prodotti per l'Italia

Immagine usata nell'articolo Cogenerazione domestica: una svolta per le nostre case!

Altra casa di produzione sensibile a questi impianti è la Viessmann, con sede in Italia, che propone una vasta scelta di sistemi e componenti per il riscaldamento e che sfruttano energie rinnovabili. Tra questi, spicca il microcogeneratore domestico Vitotwin 300-W che, oltre ad assicurare un’alta efficienza, è capace di immettere l’energia elettrica non utilizzata nella rete di fornitura pubblica. E, nel caso di elevato fabbisogno termico, interviene una caldaia a condensazione a gas.

L’impianto è in grado di erogare 0,99 Kw di energia elettrica e 6 Kw di termica, con un rendimento complessivo del 107%, calcolato sul potere calorifico inferiore del combustibile: il gas metano. L’azienda rivela anche i tempi di rientro dell’investimento, che si aggirano intorno ai 6-7 anni.

Un investimento, quindi, da prendere in considerazione per tutti quelli che si accingono all’acquisto di una nuova casa, e che vogliono beneficiare del risparmio abbinato all’ecologia, ma che non vogliono rinunciare al comfort e alla sicurezza.

Vantaggi per la cogenerazione domestica e incentivi per produrre energia

Gli impianti di cogenerazione domestica permettono di produrre l’energia in diverse forme, ottenendo molteplici metodi di utilizzo per mezzo di un’unica fonte.

L’utilizzo principale di questo tipo di centrali è nell’edilizia: grazie alla produzione di energia e di calore, avviene infatti il soddisfacimento di due bisogni primari, facendo sì che un’abitazione possa accendere le luci e attivare una stufetta per mezzo del medesimo impianto, riducendo al minimo gli sprechi.

Se vuoi delle informazioni su come risparmiare sulla bolletta dai un'occhiata al nostro approfondimento sulla Voltura ENEL.

I principali utilizzi degli impianti di cogenerazione

Data la loro molteplicità di utilizzo, gli impianti di cogenerazione domestica sono pertanto impiegati per strutture che abbiano grandi richieste di riscaldamento unite ad altrettante di acqua calda; queste centrali servono pertanto:

  • strutture come ospedali, alberghi o piscine, che richiedono una precisa termoregolazione;

  • attività di impresa come quelle nel settore alimentare o farmaceutico, nelle quali temperatura e acqua si rivelano fondamentali;

  • realtà preposte allo smaltimento di rifiuti come discariche o depuratori.

I vantaggi degli impianti di cogenerazione

Gli impianti di cogenerazione domestica si differenziano dalle tradizionali centrali termoelettriche per le ridotte dimensioni e l’abbattimento dei costi: è proprio la possibilità di installare questi sistemi con maggiore facilità a limitare la dispersione di energia elettrica dovuta alle grandi distanze, un dato che incide significativamente sui costi di un sistema.

Oltre a ciò, il risparmio di circa il 40% sui combustibili è ulteriormente incrementato per mezzo delle agevolazioni statali, che incentivano i privati ad adottare gli impianti di cogenerazione.

I costi e consumi 

Gli impianti di cogenerazione, per quanto siano limitati nei consumi, utilizzano gli stessi carburanti delle centrali termoelettriche.

Per quanto le emissioni inquinanti siano le medesime (monossido di carbonio, ossidi di particolato e di azoto), vi è una minore dispersione dell’ambiente in quanto viene impiegato meno combustibile.

E’ proprio il minore sfruttamento dei carburanti a consentire (specie quando si tratta di piccoli fabbisogni) l’impiego di biocarburanti: sebbene meno facilmente reperibili rispetto a quelli tradizionali, questa scelta ecosostenibile concorre ad un notevole abbattimento dell’inquinamento.

Tipologie ad olio vegetale

La cogenerazione domestica che sfrutta come combustibile l’olio vegetale rappresenta uno dei metodi più efficienti per produrre energia e calore riducendo al minimo l’impatto ambientale e i costi del sistema.

Questa combinazione consente infatti di beneficiare di molteplici vantaggi, facendo sì che ad una scelta eco sostenibile corrisponda un preciso ritorno economico; vedremo a seguire in cosa consistano questi vantaggi e in che modo sfruttare appieno un impianto di questo tipo.

Gli utilizzi di un impianto  ad olio vegetale

La cogenerazione domestica ad olio vegetale consiste nell’impiego di un carburante ad impatto ambientale limitato utilizzato per produrre energia elettrica e calore; quest’ ultimo, in realtà un prodotto di scarto, viene poi impiegato per il riscaldamento degli immobili.

Tramite questo sistema si ha un notevole risparmio sui consumi: una centrale termoelettrica produce infatti unicamente energia; accendere una stufa richiede quindi un consumo della stessa per generare calore, con un conseguente consumo energetico.

Un impianto cogenerante elude questo percorso fornendo direttamente calore il quale, essendo in realtà ottenuto per effetto dell’ottenimento di energia, non aumenta i costi della centrale.

Le centrali tradizionali, inoltre, sono composte da poche grandi strutture che servono ampie zone, con una conseguente dispersione di energia; poiché la cogenerazione domestica richiede meccanismi estremamente più piccoli, questi ultimi spesso servono zone limitrofe, limitando di molto la perdita del prodotto

Gli incentivi disponibili

Rispetto alla cogenerazione domestica che utilizza combustibili convenzionali, quella ad olio vegetale consente a chi la utilizzi di beneficiare di una serie di incentivi statali; gli impianti costruiti in data successiva al 31 Dicembre 2007 possono servirsi:

  • della Tariffa onnicomprensiva, per impianti non superiori ad 1 MW;
  • dei Certificati Verdi, per i sistemi che superino la produzione di 1 MW.

La Tariffa onnicomprensiva fornisce una tariffa agevolata per ogni kWh (netto) che sia immesso nella rete elettrica; essa consiste di 0,28€/kWh nel caso in cui si sfrutti l’olio vegetale e di 0,18€/kWh per altri combustibili liquidi.

I certificati verdi garantiscono un incentivo per la totalità dell’energia prodotta secondo un coefficiente di moltiplicazione; tale valore è pari a 1,80 nel caso di carburanti prodotti da attività agricole e di 1,30 per tutti gli altri casi.

Sia per la Tariffa che per i Certificati la durata dell’incentivo è di 15 anni.

Green building: come edificare abitazioni sostenibili?

Con il termine green building, che letteralmente significa costruzione verde, si intende un edificio che è stato ideato, eretto e amministrato rispettando tutte le norme della sostenibilità. Ai green buildings sono inoltre rilasciati da parte di enti specifici e indipendenti, degli appositi certificati che attestano appunto le caratteristiche di sostenibilità dell’edificio.

Il concetto di green building è nato negli ultimi trenta anni, dopo la crisi petrolifera che ha colpito molti paesi negli anni 70. Uno degli obiettivi principali è il basso impatto negativo sull’ambiente, possibile anche grazie all’utilizzo di materiali da costruzione semplici e naturali, che spesso hanno origine minerale o vegetale. Inoltre tali edifici sono costruiti utilizzando delle tecnologie che assicurano alle strutture una maggiore efficienza energetica.

Requisiti del green building

Sono nati dei veri e propri protocolli di progettazione e di certificazione che riguardano esclusivamente tale materia, ad esempio il Protocollo Itaca. Un edificio nuovo per essere considerato un green building deve avere particolari requisiti, che di seguito elenchiamo.

  • Sito: bisogna cercare di proteggere il più possibile l’ambiente all’interno del quale il green building è costruito.
  • Acqua: è necessario tutelare e soprattutto riutilizzare le risorse acquifere.
  • Energia: l’edificio deve avere una buona efficienza energetica, data anche dalla presenza all’interno della struttura di fonti energetiche rinnovabili, ad esempio pannelli solari.
  • Eco compatibilità: l’edificio deve essere costruito con materiali ecosostenibili, riciclabili e possibilmente locali.
  • Project management: la struttura deve essere stata ideata, costruita, amministrata rispettando le caratteristiche dell’eco sostenibilità.

Fattori che influenzano la realizzazione green

Un green building è costruito utilizzando un mix dei vecchi concetti di architettura e di design uniti ai nuovi concetti di eco sostenibilità, ad esempio la trasmittanza, la ventilazione naturle ecc. Sono esempi di green buildings il Museo di Scienze Naturali di San Francisco, che sorge nel Golden Gate Park e il Jean Marie Tjibaou Cultural Center, che si trova invece nella Nuova Caledonia.

Di seguito vi elenchiamo i fattori che influenzano la realizzazione in tal senso:

  • Clima
  • Ciclo di carbonio
  • Riscaldamento Globale e conseguente cambiamento climatico
  • Effetto serra
  • Sviluppo sostenibile e impronta ecologica
  • Protocollo di Kyoto
  • Prestazione energetica della struttura
  • Isolamento termico
  • Energia Grigia
  • Riciclaggio dei materiali
  • Cattura e sequestro del carbonio
  • Risorse rinnovabili

Bioedilizia e green building

Da alcuni anni a questa parte si sente sempre più parlare di bio-edilizia, di abitazioni eco-compatibili e costruite nel segno del rispetto dell’ambiente e del risparmio energetico.

Ma che cos’è la bio-edilizia e soprattutto quali sono i principi da seguire se si vuole costruire una abitazione “green” o "sottoporre a ristrutturazione" una casa “tradizionale” per renderla eco-compatibile?

La bioedilizia ha ovviamente i suoi “precetti” e canoni da rispettare; in primo luogo una casa ecosostenibile deve essere rigorosamente costruita con materiali che non provocano danni per chi vi abita, per chi li produce e ovviamente per l’ambiente circostante.

Quando una costruzione può dirsi "green"?

Per definirsi tale non basta l’utilizzo di materiali ad hoc. È necessario che il fabbricato limiti gli sprechi e le dispersioni di energia e, possibilmente, deve essere energeticamente autosufficiente, utilizzando le fonti alternative: sole e vento. Questa tipologia di abitazione deve quindi integrarsi armoniosamente nell'ambiente.

Costi e vantaggi di una abitazione green

La qualità dei materiali utilizzati, le tecniche costruttive e le prestazioni che si ottengono fanno si che, ad esempio, i prezzi al metro quadrato di una casa eco siano più alti del 10-15% rispetto alle quelle tradizionali. È, tuttavia, consigliabile contattare direttamente il maggior numero possibile di produttori al fine di ottenere un confronto adeguato dei prezzi. Il maggior costo pagato, comunque, può essere ammortizzato in breve tempo grazie al risparmio energetico garantito da questi edifici.

La spesa energetica delle famiglie, infatti, può essere ridotta del 50 % con la. Oltre al risparmio sulle bollette, questo tipo di costruzione, presenta anche altri vantaggi:

  • Assenza di umidità;
  • Assenza del rischio di infiltrazioni di gas velenosi dal terreno;
  • Assenza di scariche elettrostatiche;
  • Perfetto isolamento termico ed acustico;
  • Antisismicità dell’immobile;
  • Aumento del valore patrimoniale dell’immobile.

Dunque, unendo alte prestazioni, design e costi di gestione ridotti, la bio-edilizia con le Case Eco sostenibili permette di migliorare il benessere e la qualità della vita.

FAQ

Cos'è la cogenerazione domestica e come funziona?

La cogenerazione domestica è un sistema energetico che consente la produzione simultanea di elettricità e calore all'interno di un'abitazione. Questo processo avviene grazie a un generatore di cogenerazione, che utilizza un motore termico o una cella a combustibile per produrre elettricità. Il calore residuo generato durante questo processo viene catturato e utilizzato per riscaldare l'acqua o per il riscaldamento domestico. Questa tecnologia offre un'efficienza energetica superiore rispetto a sistemi separati di produzione di elettricità e riscaldamento, contribuendo a ridurre i consumi energetici complessivi.

Quali sono i vantaggi della produzione combinata di energia domestica?

La cogenerazione domestica offre diversi vantaggi. In primo luogo, migliora l'efficienza energetica complessiva dell'abitazione, riducendo i costi energetici e l'impatto ambientale. Inoltre, il calore prodotto può essere sfruttato in vari modi, come il riscaldamento dell'acqua e degli ambienti, aumentando il comfort domestico. La cogenerazione può anche rappresentare un'opzione più resiliente, consentendo alle famiglie di essere autosufficienti in caso di interruzioni nella fornitura di elettricità dalla rete nazionale.

Quali sono le tecnologie utilizzate nella cogenerazione per uso abitativo?

Le tecnologie principali impiegate nella cogenerazione domestica includono motori a combustione interna, turbine a gas, e celle a combustibile. I motori a combustione interna utilizzano il calore generato dalla combustione di un combustibile, come il gas naturale, per alimentare un motore che produce elettricità. Le turbine a gas operano in modo simile, ma utilizzano una turbina anziché un motore. Le celle a combustibile convertono direttamente l'energia chimica del combustibile in elettricità e calore attraverso una reazione elettrochimica, offrendo un'efficienza superiore in alcuni casi.

La generazione integrata di energia è adatta per tutte le abitazioni?

La cogenerazione domestica potrebbe non essere la scelta ottimale per tutte le abitazioni. La sua efficacia dipende dalla dimensione dell'abitazione, dai pattern di consumo energetico e dalla disponibilità di combustibili adatti. Inoltre, l'investimento iniziale per l'installazione di un sistema di cogenerazione può essere significativo, anche se alcuni incentivi governativi potrebbero renderlo più accessibile. Prima di adottare la cogenerazione domestica, è consigliabile valutare attentamente le esigenze energetiche specifiche dell'abitazione e consultare professionisti del settore per determinare la soluzione più adatta.

Autore: Andrea Lelli

Immagine di Andrea Lelli

Laureato in Economia e Commercio presso l'Università di Roma Tor Vergata, Andrea Lelli fonda la ditta di ristrutturazioni edili Edil Clima Service SAS con sede in Via Costanzo Albasini 10 a Roma. Edil Clima Service è una società composta da un team di otto esperti, ognuno specializzato in una specifica mansione.