Risparmio idrico: risparmiare energia risparmiando acqua

Risparmio idrico e risparmio energetico: i modi per ridurre acqua ed energia e la valutazione del consumo

Negli articoli precedenti ci siamo occupati di diversi aspetti relativi al risparmio idrico; in particolare abbiamo trattato:

In questo articolo analizziamo il legame tra risparmio idrico e risparmio energetico.

Risparmiare energia risparmiando acqua

Il risparmio idrico è strettamente collegato ad un altro tema chiave all’interno delle strategie per lo sviluppo sostenibile, quello del risparmio energetico.

Ridurre i consumi di acqua significa, infatti, anche ridurre l’energia impiegata per il suo riscaldamento.

La questione è ancora più interessante se si considera che sono possibili risparmi significativi anche solo realizzando interventi non strutturali come l’introduzione di riduttori di flusso e frangigetto.

Secondo i dati del Ministero dell’Ambiente, in media, in Italia si consumano circa 50 litri al giorno di acqua calda sanitaria pro capite, alla temperatura di 45°C che è, nella maggior parte dei casi, prodotta con caldaie a gas o scaldabagni elettrici. Ipotizzando una temperatura dell’acqua proveniente dall’acquedotto pari a 15 °C è stato calcolato il quantitativo pro capite Q di energia termica necessaria, che è pari a 1500 kcal.

Se si adopera uno scaldabagno elettrico per produrre 1500 kcal (1,7 kWh termici) sono necessari al giorno 4,93 kWh primari, equivalenti a 4.240 kcal (pari a 0,154 tep/anno).

Se si utilizza, invece, una caldaia a gas, il consumo energetico si riduce: sono infatti necessari 2,18 kWh, ossia 1.875 kcal (0,068 tep/anno).

Confrontando le due tecnologie dal punto di vista del rendimento energetico, per produrre acqua calda sanitaria con uno scaldabagno elettrico è necessaria una doppia trasformazione: occorre innanzitutto produrre energia elettrica a partire dall’energia primaria contenuta nei combustibili, la quale, una volta trasportata all’utenza, deve essere trasformata in energia termica per scaldare l’acqua. Il rendimento complessivo è pari a circa il 35% e quindi quasi i 2/3 dell’energia primaria si disperde durante il percorso.

Nel caso di una caldaia a gas, invece, la produzione di calore e quindi il riscaldamento dell’acqua sanitaria avviene per combustione diretta del metano con una resa globale dell’ 80-85%.

La Regione Emilia Romagna insieme a Legambiente, in collaborazione con il Comune di Bagnacavallo (RA) e la Provincia di Ravenna, hanno sperimentato sul campo i vantaggi del risparmio idrico.

I risultati dello studio, premio “Pianeta Acqua 2008”, hanno dimostrato che applicando ai rubinetti e alle docce di casa semplici riduttori di flusso e frangigetto (V. articolo “Gestione sostenibile dell’acqua: tecniche e sistemi per il risparmio idrico domestico“) è possibile risparmiare energia per la produzione di acqua calda, ridurre le emissioni di CO₂ e ottenere un piccolo ma significativo vantaggio economico.

Un dato confrontabile è quello calcolato da Energy Manager Team che ha stimato i consumi e risparmi relativi all’uso di 100 docce.

In questo caso si ipotizza che ogni singola doccia sia utilizzata da due persone, una volta al giorno per un anno e che l’applicazione di riduttori di flusso possa ridurre del 50% l’acqua utilizzata da una persona per fare una doccia (da 100 l a 50 l).

Su tali basi, considerando che l’acqua viene scaldata utilizzando una caldaia a gas, una famiglia di 4 persone può risparmiare 122 euro all’anno (30,48 euro per persona) ed evitare 284,5 kg di emissioni di CO₂ (71,14 kg per persona).

Il settore civile costituisce, pertanto, un ambito in cui l’abbandono di abitudini scorrette e l’adozione di strumenti semplici e a basso costo (come frangigetto e riduttori di flusso) consente di ottimizzare l’utilizzo dell’acqua e risparmiare energia, ottenendo interessanti benefici economici ed ambientali.

Valutazione del consumo di acqua

Per la valutazione del consumo di acqua potabile un parametro sintetico rappresentativo che può essere facilmente individuato è sicuramente il rapporto tra la quantità d’acqua consumata con l’utilizzo di tecniche di risparmio idrico e il valore relativo alla soluzione tradizionale. Tale parametro è stato calcolato per:

Erogatori lavandini EL
Erogatori docce ED
Scarichi WC EWC

I valori calcolati indicano un minore consumo di acqua potabile tanto più sono prossimi a zero. Per ottenere un ranking complessivo dei valori i parametri EL, ED, EWC sono stati pesati in funzione della tipologia di utilizzo in ambito domestico.

E’ stato così definito un parametro sintetico complessivo chiamato Consumo Acqua Ca.

Nel grafico seguente si riporta la suddivisione dei consumi in ambito domestico in funzione della tipologia di utilizzo.

Ad esempio, nel caso degli erogatori dei lavandini, il loro uso è correlato all’acqua consumata per il bagno (ad esclusione della doccia) e per la cucina. Il parametro EL deve avere un peso del 30% (Bagno 18% + Cucina 7%+ altri lavaggi 5) rispetto al totale del consumo medio giornaliero di acqua potabile.

Nelle tabelle seguenti si riportano i valori calcolati per i parametri relativi EL, ED, EWC e per il parametro Ca.

Erogatori lavandini

Apparecchio	Risparmio idrico	Risparmio idrico medio	Parametro E_L	Peso sul totale	Parametro di consumo acqua Ca
Erogatori tradizionali	–	–	1	0.3	0.30
Limitatori di flusso	fino al 50%	25%	0.75	0.3	0.23
Diffusori/aeratori	30-70%	50%	0.5	0.3	0.15
Interruttori meccanici di flusso	10-40%	25%	0.75	0.3	0.23
Rubinetti monocomando	30-40%	35%	0.65	0.3	0.20
Rubinetti con temporizzatore	20-30%	35%	0.65	0.3	0.20
Rubinetti elettronici	40-50%	45%	0.55	0.3	0.17
Rubinetti termostatici	fino al 50%	25%	0.75	0.3	0.23

Erogatori docce

Apparecchio	Risparmio idrico	Risparmio idrico medio	Parametro E_D	Peso	Parametro di consumo acqua Ca
Doccia tradizionale	–	–	1	0.24	0.24
Docce con temporizzatore	30-40%	35%	0.65	0.24	0.16
Docce a basso consumo	20-50%	35%	0.65	0.24	0.16
Docce con limitatori di flusso	40%	20%	0.8	0.24	0.19

Scarichi WC

Apparecchio	Risparmio idrico	Risparmio idrico medio	Parametro E_WC	Peso	Parametro di consumo acqua Ca
Cassetta tradizionale a zaino	–	–	1	0.3	0.30
Cassetta di porcellana posizionata in alto	–	–	1	0.3	0.30
Cassette dei WC con interruzione di scarico	40-50%	45%	0.55	0.3	0.17
Cassette dei WC con doppio pulsante	40-50%	45%	0.55	0.3	0.17
WC per separazione urine	80%	80%	0.2	0.3	0.06
Urinali a secco	100%	100%	0	0.3	0.00
Composting toilet	100%	100%	0	0.3	0.00

Il ranking dei diversi sistemi di risparmio idrico considerati in funzione del minor consumo di acqua potabile è riportato nella tabella seguente:

Apparecchio	Ra
Urinali a secco	0.00
Composting toilet	0.00
WC per separazione urine	0.06
Diffusori/ aeratori	0.15
Docce con temporizzatore	0.16
Docce a basso consumo	0.16
Cassette dei WC con interruzione di scarico	0.17
Cassette dei WC con doppio pulsante	0.17
Rubinetti elettronici	0.17
Docce con limitatori di flusso	0.19
Rubinetti monocomando	0.20
Rubinetti con temporizzatore	0.20
Limitatori di flusso	0.23
Interruttori meccanici di flusso	0.23
Rubinetti termostatici	0.23
Doccia tradizionale	0.24
Erogatori tradizionali	0.30
Cassetta tradizionale a zaino	0.30
Cassetta di porcellana posizionata in alto	0.30

Sulla base dei risultati ottenuti è stato assegnato un indice di sostenibilità crescente in funzione del minor consumo di acqua con valori compresi tra 1 e 5 secondo quanto specificato di seguito:

1 – sistemi tradizionali
2 – sostenibilità bassa
3 – sostenibilità moderata
4 – sostenibilità elevata
5 – sostenibilità molto elevata

Apparecchio	Indice di sostenibilità
Urinali a secco	5
Composting toilet	5
WC per separazione urine	4
Diffusori/ aeratori	4
Docce con temporizzatore	3
Docce a basso consumo	3
Cassette dei WC con interruzione di scarico	3
Cassette dei WC con doppio pulsante	3
Rubinetti elettronici	3
Docce con limitatori di flusso	3
Rubinetti monocomando	3
Rubinetti con temporizzatore	3
Limitatori di flusso	2
Interruttori meccanici di flusso	2
Rubinetti termostatici	2
Doccia tradizionale	1
Erogatori tradizionali	1
Cassetta tradizionale a zaino	1
Cassetta di porcellana posizionata in alto	1