CORSO CERTIFICATORE ENERGETICO PER EDIFICI

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Norma Tecnica UNI TS – Parte 2 1

Energia termica utile alla produzione di ACS Qh,w Per determinare la quantità di energia Qh,w necessaria a variare la temperatura di una massa MW di acqua, di uno intervallo ΔT, conoscendo il suo calore specifico cW, è sufficiente moltiplicare questi fattori fra loro: La temperatura di rete dell'acquedotto, che rappresenta la temperatura di ingresso, è 15°C, mentre per la temperatura di erogazione utilizziamo il valore standard di 40°C, per un salto risultante di 25°C. Se l'ente erogatore fornisce dati mensili sulla temperatura di distribuzione, è buona norma l'utilizzo di questi al posto del dato fisso 15°C, determinando diversi fabbisogni mensili a parità di consumo volumetrico di acqua 2

Fabbisogno ACS altre destinazioni Volume Giornaliero Vw Il volume giornaliero assorbito da una comune utenza (litri/giorno), può essere espresso in funzione del fabbisogno specifico a e della destinazione d'uso, rappresentata da un particolare coefficiente, NU: Nel caso di abitazioni il coefficiente NU corrisponde alla superficie utile SU e, in questi casi, si utilizza la seguente tabella, da cui si ricavano i valori di a: 3

Fabbisogno ACS altre destinazioni Vw= ax Nu Per destinazioni d'uso che non siano quelle di civile abitazione, la determinazione del fabbisogno specifico deve essere effettuata su base mensile, tenendo conto del consumo giornaliero e del numero di giorni effettivi di occupazione nell'arco del mese. Il valore di Nu viene invece ad assumere significati differenti, in accordo con la seguente tabella: 5

Fabbisogno ACS altre destinazioni Vw= ax Nu 6

Indice di prestazione energetica
Il D.M. 26 giugno 2009, tra le altre tipologie di calcolo, annovera una procedura semplificata, che prevede il calcolo dell'indice di prestazione secondo la seguente formula: Il rapporto tra il fabbisogno di energia utile e il rendimento medio stagionale hg dell'impianto, è il fabbisogno di energia primaria: 7

Gli Impianti Termici Rendimenti e Perdite Determinare le perdite per i vari sottosistemi dell’impianto in funzione dei rendimenti di tali sottosistemi che la norma fornisce. Tali perdite andranno sommate al Fabbisogno di Energia utile calcolato. 9

Gli Impianti Termici Rendimenti e Perdite Definire i rendimenti dei singoli sottosistemi che formano l'intero impianto termico. Se indichiamo con il pedice “x” il generico sottosistema e lo analizziamo dal punto di vista termico, sulla base dell'energia utile da fornire Qout,x e delle caratteristiche del sottosistema nelle condizioni di funzionamento dell'impianto, possiamo definire le seguenti caratteristiche: Qin,x Il fabbisogno di energia entrante del sottosistema Qaux,x L'energia ausiliaria richiesta Ql,x Le perdite Qlrh,x Le perdite recuperate Qaux,lrh,x Le perdite recuperate dai sistemi ausiliari elettrici 10

Gli Impianti Termici Rendimenti e Perdite Queste quantità concorrono tutte nel bilancio termico del sottosistema: 11

Gli Impianti Termici Rendimenti e Perdite La norma UNI/TS offre due possibili percorsi: il primo porta a determinare i rendimenti dei singoli sottosistemi, dunque le perdite in termini di calore ed energia, tramite una tabelle e prospetti, in funzione della tipologia del sottosistema e dei suoi parametri caratteristici. Il secondo percorso, prevede il calcolo dei rendimenti tramite procedimenti analitici. In entrambi i casi, il punto di partenza è la suddivisione in due macrosistemi: Riscaldamento Produzione di acqua calda e si considerano i seguenti sottosistemi: 12

Gli Impianti Termici Rendimenti e Perdite I due macrosistemi, possono essere alimentati con energia primaria da combustibili fossili, da energie rinnovabili/alternative o infine da un mix di entrambe le fonti. 13

Rendimenti e perdite dei sottosistemi di riscaldamento- Emissione-
Il sottosistema di emissione è il sistema finale dell'impianto termico, costituisce la sezione terminale di erogazione del calore, ad esempio in un sistema con caldaia e radiatori, il sistema di emissione è proprio il termosifone. La determinazione delle perdite di questo sottosistema è notevolmente influenzata dalle geometrie dell'ambiente climatizzato, sopratutto dall'altezza. Proprio per questo i prospetti forniti dalla norma sono due: locali di altezza inferiore ai 4 metri locali con altezze comprese tra 4 e 14 metri. 14

Rendimenti e perdite dei sottosistemi di riscaldamento- Emissione- 15

Rendimenti e perdite dei sottosistemi di riscaldamento- Emissione- Per i locali di altezza compresa tra 4 e 14 m, 16

Rendimenti e perdite dei sottosistemi di riscaldamento- Regolazione- Nel computo delle aliquote di energia perse a causa di una scorretta regolazione della temperatura interna ad un ambiente, rientrano le analisi di diverse tecnologie, in accoppiamento con differenti unità terminali. La regolazione climatica si riferisce ad un riscaldamento dell'edificio basata sulla misurazione della temperatura esterna, della temperatura interna (temperatura della singola zona termica). Sistemi di regolazione centralizzata con compensazione climatica, non garantiscono un elevato rendimento, dato che non tengono conto delle aliquote gratuite. 17

Rendimenti e perdite dei sottosistemi di riscaldamento- Regolazione- 18

Rendimenti e perdite dei sottosistemi di riscaldamento- Distribuzione- Il sottosistema di distribuzione è quello in cui si realizzano le perdite più evidenti di calore e dunque energia. Per questa sua rilevanza, la norma definisce dei criteri per la determinazione delle perdite di distribuzione: Ricorso a dati pre-calcolati, in funzione della tipologia impiantistica Metodi analitici 19

Rendimenti e perdite dei sottosistemi di riscaldamento- Distribuzione- Per valutazioni energetiche di progetto si utilizzano i metodi analitici. Il metodo 1 deve essere utilizzato solo per valutazioni standard per le quali non sia disponibile alcun altro dato riguardante la realizzazione della rete di distribuzione e quando si utilizza questo metodo ci si pone nella condizione più sfavorevole possibile, nella quale tutte le perdite recuperabili non vengono di fatto recuperate, ottenendo dunque un fabbisogno più alto di quello che risulterebbe nella realtà. 20

Rendimenti e perdite dei sottosistemi di riscaldamento- Distribuzione- 21

Rendimenti e perdite dei sottosistemi di riscaldamento- Distribuzione- 22

Rendimenti e perdite dei sottosistemi di riscaldamento- Accumulo- Se l'impianto di riscaldamento è dotato di un accumulo, in questo si verificano perdite di calore direttamente proporzionali all'estensione della sua superficie disperdente S e alla differenza di temperatura tra la superficie stessa e l'ambiente esterno, mentre risultano ovviamente inversamente proporzionale allo spessore dello strato isolante ds. Dove con λs abbiamo inteso la conduttività dello strato isolante e con ts la durata dell'intervallo di tempo considerato . 23

Rendimenti e perdite dei sottosistemi di riscaldamento- Generazione- In ordine di importanza, subito dopo l'analisi del sistema di distribuzione, si colloca quella del sistema di generazione. Il generatore può essere dedicato ad un singolo scopo o avere una duplice valenza: produrre calore per il riscaldamento ambiente e acqua calda sanitaria. In quest'ultimo caso, il fabbisogno di energia termica totale richiesto al sottosistema di generazione (Qp,H,W) è la somma del fabbisogno per il riscaldamento (Qp,H) e di quello per la produzione di ACS (Qp,W): 24

Rendimenti e perdite dei sottosistemi di riscaldamento- Generazione- Nel generatore si realizzano perdite che non dipendono solo dallo specifico modello, ma anche dalle modalità di installazione e soprattutto del suo corretto dimensionamento nei confronti dei fabbisogni dell'edificio a cui è dedicato. Anche in questo caso la norma UNI/TS indica due possibili metodi di calcolo, la cui scelta deve essere riportata nella relazione di calcolo: Tramite prospetti, che si riferiscono alle tipologie più comuni di generatore, al loro dimensionamento e alle condizioni di installazione Mediante i metodi di calcolo riportati in appendice B I valori dei prospetti sono effettivamente calcolati con i metodi analitici, ma si riferiscono a valori medi che possono risultare sin troppo cautelativi necessitando comunque di alcune precisazioni che riguardano i fattori di correzione del valore di rendimento di base: 25

Rendimenti e perdite dei sottosistemi di riscaldamento- Generazione- 26

Il rendimento medio stagionale degli impianti termici Il rendimento medio stagionale, può riguardare singolarmente il solo impianto di riscaldamento, quello di produzione di ACS o globalmente l'intero impianto termico di riscaldamento e produzione di ACS. Il rendimento medio stagionale dell'impianto di riscaldamento ηg,H, in maniera analoga a quanto detto prima, è definibile come: Qp,H È il fabbisogno di energia primaria, considerando soltanto i termini relativi al riscaldamento Qh È il fabbisogno di energia termica utile per il riscaldamento 27

Il rendimento medio stagionale degli impianti termici Variando soltanto i pedici, possiamo definire il rendimento medio stagionale dell'impianto di produzione di ACS ηg,W . Qp,W È il fabbisogno di energia primaria, ricavabile in base all'espressione relativa, considerando soltanto i termini relativi alla produzione di ACS Qh,W È il fabbisogno di energia termica utile per per la produzione di ACS Il rendimento globale medio stagionale, è il rapporto tra le somme dei singoli numeratori e dei singoli denominatori delle espressioni precedenti: 28

Il fabbisogno di Energia Primaria Il fabbisogno energetico di un impianto è composto da più aliquote sotto svariate forme: una caldaia che consuma, ad esempio, gas combustibile per generare calore, elettricità per le funzioni di regolazione perdite di energia sottoforma di calore per conduzione, convezione e irraggiamento. Per comodità le norme internazionali sanciscono allora di convertire tutte queste aliquote in un fabbisogno complessivo di energia primaria. In un determinato intervallo di tempo, il fabbisogno di energia primaria dell'impianto termico (Qp,H,W) è dato da: 29

Il fabbisogno di Energia Primaria QH,c,i È il fabbisogno di energia per il riscaldamento, che se ottenuto da diversi vettori energetici, diventa una sommatoria. Le quantità di combustibile devono essere moltiplicate per il PCI, mentre nel caso di energia elettrica basta la quantità utilizzata. fp,i ; fp,j È il fattore di conversione in energia primaria del generico vettore “i” o “j”. QW,c,j È il fabbisogno di energia per la produzione di ACS, che se ottenuto da diversi vettori energetici, diventa una sommatoria. Le quantità di combustibile devono essere moltiplicate per il PCI, mentre nel caso di energia elettrica basta la quantità utilizzata. QH,aux È il fabbisogno di energia elettrica per i sistemi ausiliari degli impianti di riscaldamento QW,aux È il fabbisogno di energia elettrica per i sistemi ausiliari degli impianti di produzione di ACS QINT,aux È il fabbisogno di energia elettrica per i sistemi ausiliari di eventuali sistemi che utilizzino energie rinnovabili o cogenerazione Qel,exp È l'energia elettricità esportata dal sistema, tramite impianti fotovoltaici o di cogenerazione fp,el È il fattore di conversione in energia primaria dell'energia ausiliaria elettrica 30

Il fabbisogno di Energia Primaria I fattori di conversione sono vincolati dall'autorità dell'energia per l'energia elettrica; attualmente si assume come fattore di conversione il seguente: Si assume come periodo di calcolo la stagione di riscaldamento per la climatizzazione invernale, mentre si utilizza l'intero anno per la produzione di ACS. 31

Schema Procedimento di Calcolo –Bilancio Energetico Riscaldamento UNI/TS 11300: 32

Riscaldamento UNI/TS 11300:2008 -1
Schema Procedimento di Calcolo –Bilancio Energetico Riscaldamento UNI/TS 11300: 33

Schema Procedimento di Calcolo –Bilancio Energetico 34

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