Le nuove linee guida del Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti (DOE), descritte come "il più grande standard di risparmio energetico della storia", avranno un impatto ufficiale sul settore del riscaldamento e del raffreddamento commerciale.
I nuovi standard, annunciati nel 2015, entreranno in vigore il 1° gennaio 2018 e cambieranno il modo in cui i produttori progettano i condizionatori d'aria, le pompe di calore e i sistemi di riscaldamento ad aria per tetti di edifici a bassa elevazione, come negozi, istituti scolastici e ospedali di medie dimensioni.
Perché? Lo scopo del nuovo standard è migliorare l'efficienza delle unità RTU e ridurre il consumo e gli sprechi energetici. Si prevede che questi cambiamenti consentiranno ai proprietari di immobili di risparmiare molto denaro nel lungo periodo, ma, naturalmente, le normative del 2018 presentano alcune sfide per tutti gli operatori del settore HVAC.
Analizziamo alcuni dei settori in cui l'industria del riscaldamento, ventilazione e condizionamento (HVAC) risentirà maggiormente dell'impatto di questi cambiamenti:
Normative edilizie/struttura – Le imprese edili dovranno adeguare le planimetrie e i modelli strutturali per conformarsi ai nuovi standard.
I codici variano da stato a stato: geografia, clima, leggi vigenti e topografia influiscono sul modo in cui ogni stato adotta i codici.
Riduzione delle emissioni e dell'impronta di carbonio: il Dipartimento dell'Energia statunitense stima che gli standard ridurranno l'inquinamento da carbonio di 885 milioni di tonnellate metriche.
I proprietari degli edifici devono aggiornare i propri impianti: i costi iniziali saranno compensati da un risparmio di 3.700 dollari per ogni RTU (unità di trattamento aria) quando il proprietario sostituirà o modernizzerà le vecchie apparecchiature.
I nuovi modelli potrebbero non essere identici: i progressi in termini di efficienza energetica porteranno a nuovi design per le unità RTU.
Aumento delle vendite per installatori/distributori di sistemi HVAC: installatori e distributori possono aspettarsi un aumento del 45% delle vendite grazie all'ammodernamento o all'implementazione delle nuove unità RTU negli edifici commerciali.
Il settore, a suo merito, sta facendo progressi. Vediamo come.
Un sistema bifase per installatori di impianti di riscaldamento, ventilazione e condizionamento (HVAC).
Il Dipartimento dell'Energia (DOE) pubblicherà i nuovi standard in due fasi. La prima fase si concentrerà sull'aumento dell'efficienza energetica di tutte le unità di condizionamento dell'aria (RTU) del 10% a partire dal 1° gennaio 2018. La seconda fase, prevista per il 2023, porterà gli aumenti al 30% e includerà anche le caldaie ad aria calda.
Il Dipartimento dell'Energia statunitense (DOE) stima che l'innalzamento degli standard di efficienza ridurrà il consumo di riscaldamento e raffreddamento degli edifici commerciali di 1.700 miliardi di kWh nei prossimi trent'anni. Questa drastica riduzione del consumo energetico permetterà al proprietario medio di un edificio di risparmiare tra i 4.200 e i 10.000 dollari durante la vita utile prevista di un condizionatore d'aria standard installato sul tetto.
"Questo specifico standard è stato negoziato con le parti interessate, tra cui i produttori di condizionatori d'aria commerciali, le principali organizzazioni di settore, le aziende di servizi pubblici e le organizzazioni per l'efficienza energetica, al fine di definirlo in via definitiva", ha dichiarato alla stampa Katie Arberg, responsabile della comunicazione per l'efficienza energetica e le energie rinnovabili (EERE) del Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti.
I professionisti del settore HVAC si affrettano a stare al passo con i cambiamenti
I soggetti che più probabilmente verranno colti di sorpresa dalle nuove normative sono gli installatori di impianti di riscaldamento, ventilazione e condizionamento (HVAC) e i professionisti che si occuperanno dell'installazione e della manutenzione delle nuove apparecchiature. Sebbene sia sempre responsabilità di un professionista del settore HVAC tenersi aggiornato sugli sviluppi e le tendenze del settore, i produttori dovranno dedicare del tempo a spiegare gli standard del Dipartimento dell'Energia (DOE) e il loro impatto sul lavoro sul campo.
“Pur apprezzando l'impegno per la riduzione delle emissioni, comprendiamo anche che i proprietari di immobili commerciali potrebbero essere preoccupati per il nuovo obbligo”, ha dichiarato Carl Godwin, responsabile HVAC commerciale di CroppMetcalfe. “Siamo in stretto contatto con i produttori di sistemi HVAC commerciali e abbiamo dedicato molto tempo alla formazione dei nostri tecnici altamente qualificati sui nuovi standard e sulle procedure che entreranno in vigore il 1° gennaio. Invitiamo i proprietari di immobili commerciali a contattarci per qualsiasi domanda.”
È prevista l'installazione di nuove unità HVAC sui tetti.
Le nuove normative stanno cambiando il modo in cui vengono progettate le tecnologie HVAC per soddisfare queste maggiori esigenze di efficienza. A soli due mesi dall'entrata in vigore, i produttori di impianti di riscaldamento e raffreddamento sono pronti per i nuovi standard imminenti?
La risposta è sì. I principali produttori di sistemi di riscaldamento e raffreddamento hanno accolto favorevolmente i cambiamenti.
"Possiamo creare valore seguendo queste tendenze, nell'ambito del nostro impegno per la conformità alle normative", ha dichiarato Jeff Moe, responsabile di prodotto per il settore unitario in Nord America di Trane, ad ACHR News. "Uno degli aspetti che abbiamo preso in considerazione è il concetto di 'Oltre la conformità'. Ad esempio, analizzeremo i nuovi requisiti minimi di efficienza energetica del 2018, modificheremo i prodotti esistenti e ne aumenteremo l'efficienza, in modo che siano conformi alle nuove normative. Integreremo inoltre ulteriori modifiche ai prodotti in aree di interesse per i clienti, seguendo le tendenze, per offrire un valore aggiunto che vada oltre il semplice aumento dell'efficienza."
Anche gli ingegneri del settore HVAC hanno compiuto passi significativi per conformarsi alle linee guida del Dipartimento dell'Energia (DOE), riconoscendo la necessità di una chiara comprensione della conformità ai nuovi requisiti e di creare nuovi progetti di prodotto che soddisfino o superino tutti i nuovi standard.
Costo iniziale più elevato, costi operativi inferiori
La sfida più grande per i produttori è progettare unità di trattamento aria (RTU) che soddisfino le nuove esigenze senza comportare costi iniziali più elevati. I sistemi con un rapporto di efficienza energetica integrata (IEER) più elevato richiederanno superfici di scambio termico maggiori, un maggiore utilizzo di compressori scroll modulati e a velocità variabile, nonché regolazioni della velocità delle ventole dei motori dei ventilatori.
"Ogni volta che si verificano importanti modifiche normative, le maggiori preoccupazioni per i produttori, come Rheem, riguardano la necessità di riprogettare il prodotto", ha osservato Karen Meyers, vicepresidente per gli affari governativi di Rheem Mfg. Co., in un'intervista rilasciata all'inizio di quest'anno. "Come verranno applicate sul campo le modifiche proposte? Il prodotto manterrà un buon rapporto qualità-prezzo per l'utente finale? Quale formazione sarà necessaria per gli installatori e i tecnici?".
Analizzando nel dettaglio
Il Dipartimento dell'Energia (DOE) si è concentrato sull'IEER (Indice di Efficienza Energetica Industriale) per la valutazione dell'efficienza energetica. Il SEER (Seasonal Energy Efficiency Ratio) valuta le prestazioni energetiche di un apparecchio in base ai giorni più caldi o più freddi dell'anno, mentre l'IEER valuta l'efficienza dell'apparecchio in base alle sue prestazioni durante l'intera stagione. Questo aiuta il DOE a ottenere una lettura più accurata e ad assegnare a un'unità una valutazione più precisa.
Il nuovo livello di uniformità dovrebbe aiutare i produttori a progettare unità HVAC che soddisfino i nuovi standard.
"Uno degli aspetti necessari per prepararsi al 2018 è la transizione del Dipartimento dell'Energia (DOE) all'indice IEER come parametro di prestazione, il che richiederà di informare i clienti su tale cambiamento e sulle sue implicazioni", ha dichiarato Darren Sheehan, direttore dei prodotti per il settore commerciale leggero di Daikin North America LLC, alla giornalista Samantha Sine. "Dal punto di vista tecnologico, potrebbero entrare in gioco diversi tipi di ventilatori per l'immissione di aria interna e la compressione a capacità variabile."
Anche l'American Society of Heating, Refrigeration, and Air Conditioning Engineers (ASHRAE) sta adeguando i propri standard alle nuove normative del Dipartimento dell'Energia (DOE). Gli ultimi aggiornamenti degli standard ASHRAE risalgono al 2015.
Sebbene non sia ancora chiaro come saranno esattamente gli standard, gli esperti formulano le seguenti previsioni:
Ventilatore a due stadi su unità di raffreddamento da 65.000 BTU/h o superiori
Due stadi di raffreddamento meccanico per unità da 65.000 BTU/h o superiori
Le unità VAV potrebbero richiedere tre stadi di raffreddamento meccanico da 65.000 BTU/h a 240.000 BTU/h
Le unità VAV con potenza superiore a 240.000 BTU/s potrebbero dover essere dotate di quattro stadi di raffreddamento meccanico.
Le normative del Dipartimento dell'Energia (DOE) e dell'ASHRAE variano da stato a stato. I professionisti del settore HVAC che desiderano rimanere aggiornati sullo sviluppo di nuovi standard nel proprio stato possono visitare il sito energycodes.gov/compliance.
Nuove normative sui refrigeranti per gli impianti HVAC commerciali
Le direttive del Dipartimento dell'Energia (DOE) in materia di impianti HVAC includeranno anche parametri stabiliti per l'uso dei refrigeranti negli Stati Uniti, relativi alla certificazione degli impianti HVAC. L'uso industriale degli idrofluorocarburi (HFC) è stato gradualmente eliminato nel 2017 a causa delle pericolose emissioni di carbonio. All'inizio di quest'anno, il DOE ha limitato l'acquisto di sostanze che riducono lo strato di ozono (ODS) ai soli riciclatori o tecnici certificati. L'uso limitato di ODS includeva idroclorofluorocarburi (HCFC), clorofluorocarburi (CFC) e ora anche HFC.
Novità del 2018? I tecnici che desiderano utilizzare refrigeranti classificati come ODS (sostanze che riducono lo strato di ozono) dovranno essere in possesso di una certificazione HVAC con specializzazione nell'uso di ODS. La certificazione ha una validità di tre anni. Le normative del Dipartimento dell'Energia (DOE) richiederanno a tutti i tecnici che manipolano sostanze ODS di tenere un registro dello smaltimento delle ODS utilizzate in apparecchiature contenenti cinque o più libbre di refrigerante.
I documenti devono includere le seguenti informazioni:
Tipo di refrigerante
Luogo e data di smaltimento
La quantità di refrigerante usato estratto da un'unità HVAC
Nome del destinatario del trasferimento del refrigerante
Nel 2019 entreranno in vigore anche alcune nuove normative relative ai refrigeranti per i sistemi HVAC. I tecnici dovranno aspettarsi una nuova tabella dei tassi di perdita e ispezioni trimestrali o annuali per tutte le apparecchiature, che prevedono una verifica del 30% per la refrigerazione industriale che utilizza oltre 500 libbre di refrigerante, un controllo annuale del 20% per i sistemi di raffreddamento commerciali che utilizzano da 50 a 500 libbre di refrigerante e un'ispezione annuale del 10% per il raffreddamento di comfort in edifici ad uso ufficio e residenziale.
In che modo le modifiche agli impianti di riscaldamento, ventilazione e condizionamento (HVAC) influiranno sui consumatori?
Naturalmente, gli aggiornamenti dei sistemi HVAC ad alta efficienza energetica avranno un certo impatto sull'intero settore del riscaldamento e del raffreddamento. A lungo termine, imprenditori e proprietari di case trarranno vantaggio dagli standard rigorosi del Dipartimento dell'Energia per i prossimi 30 anni.
Ciò che distributori, installatori e consumatori di sistemi HVAC vogliono sapere è in che modo i cambiamenti influiranno sui costi iniziali di prodotto e installazione dei nuovi sistemi. L'efficienza ha un costo. La prima ondata di tecnologia comporterà probabilmente prezzi più elevati.
Ciononostante, i produttori di sistemi HVAC restano ottimisti sul fatto che i nuovi impianti saranno considerati un investimento intelligente, in quanto soddisferanno le esigenze a breve e lungo termine degli imprenditori.
"Continuiamo a dialogare sulle normative del Dipartimento dell'Energia statunitense (DOE) del 2018 e del 2023 in materia di efficienza energetica per i sistemi di climatizzazione sui tetti, che avranno un impatto sul nostro settore", ha dichiarato David Hules, direttore marketing per la climatizzazione commerciale di Emerson Climate Technologies Inc., lo scorso gennaio. "In particolare, ci stiamo confrontando con i nostri clienti per comprenderne le esigenze e come le nostre soluzioni di modulazione, incluse le soluzioni di compressione a due stadi, possano aiutarli a raggiungere una maggiore efficienza e a migliorare il comfort."
Per i produttori, rinnovare completamente i propri impianti per soddisfare i nuovi livelli di efficienza si è rivelato un compito arduo, sebbene molti stiano lavorando sodo per riuscirci nei tempi previsti.
"L'impatto maggiore si ripercuoterà sui produttori, che dovranno garantire che tutti i loro prodotti soddisfino i livelli minimi di efficienza", ha affermato Michael Deru, responsabile tecnico del National Renewable Energy Laboratory (NREL). "Il secondo impatto più significativo si avrà sulle aziende di servizi pubblici, che dovranno adeguare i propri programmi e i calcoli dei risparmi. Per loro diventa sempre più difficile sviluppare nuovi programmi di efficienza e dimostrare i risparmi ottenuti, man mano che gli standard minimi di efficienza si innalzano."
Data di pubblicazione: 17 aprile 2019
