IL BILANCIO ENERGETICO DELL EDIFICIO SECONDO SECONDO LE NORME UNI TS/ Modulo III

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1 IL BILANCIO ENERGETICO DELL EDIFICIO SECONDO SECONDO LE NORME UNI TS/ Modulo III

2 FABBISOGNO DI ENERGIA PRIMARIA

3 FABBISOGNO DI ENERGIA PRIMARIA

4 Ai fini del calcolo dei rendimenti o delle perdite, gli impianti si considerano suddivisi in sottosistemi e la determinazione del rendimento medio stagionale di un impianto di riscaldamento e del fabbisogno di energia primaria deve essere effettuata in base ai rendimenti (o alle perdite) dei sottosistemi che lo compongono. Impianti di riscaldamento: sottosistema di emissione; sottosistema di regolazione dell'emissione di calore in ambiente; sottosistema di distribuzione; eventuale sottosistema di accumulo; sottosistema di generazione. DATI DI INGRESSO PER IL CALCOLO

5 VALUTAZIONE DELLE PERDITE Per ciascun sottosistema, identificato con il pedice x, si deve determinare: il fabbisogno di energia richiesto in ingresso del sottosistema Q in,x ; l'energia ausiliaria totale richiesta Q aux,x ; le perdite Q l,x ; le perdite recuperate Q lrh,x. Sulla base di: energia utile da fornire in uscita Q out,x ; caratteristiche del sottosistema e condizioni di funzionamento dell'impianto. Per ogni sottosistema, identificato con il pedice x, vale il seguente bilancio termico: Il termine (Q l,x - Q lrh,x ) è il valore delle perdite al netto delle perdite recuperate: Q aux,lrh,x energia termica recuperata dagli ausiliari elettrici.

6 VALUTAZIONE DELLE PERDITE FABBISOGNO ELETTRICO AUSILIARI SOTTOSISTEMA Q aux,,x ENERGIA ELETTRICA RECUPERATA Q aux,irh,x PERDITA ENERGIA ELETTRICA ENERGIA PRIMARIA IN INGRESSO Q in,x SOTTOSISTEMA X Q out,x ENERGIA PRIMARIA IN USCITA Q l,x PERDITE TERMICHE

7 SOTTOSISTEMA DI EMISSIONE Valori dei rendimenti da prospetto I valori dei rendimenti dipendono dall altezza dei locali e da carico termico. Si collegano alla casella della pagina dati generali relativa all altezza netta dei locali h 4 m E solo per i radiatori due opzioni da spuntare : Parete riflettente (che comporta una riduzione del rendimento di 0.01) Temperatura di mandata dell acqua < 65 C Radiatori su parete esterna non isolata

8 SOTTOSISTEMA DI EMISSIONE Calcolo del carico termico medio annuo, espresso in W/m3 è ottenuto dividendo il fabbisogno annuo di energia termica utile espresso in Wh, calcolato secondo la UNI EN ISO 13790, per il tempo convenzionale di esercizio dei terminali di emissione, espresso in ore, e per il volume lordo riscaldato del locale o della zona espresso in metri cubi. Qh / 24 h * giorni di riscaldamento * volume lordo del locale riscaldato [W/m 3 ]

9 SOTTOSISTEMA DI EMISSIONE Le perdite di emissione si calcolano in base ai valori di rendimento dal prospetto secondo la formula: Q l,e = Q h x (1- η e ) / η e Dove Q h è il fabbisogno ideale netto per il riscaldamento ottenuto considerando il fabbisogno ideale di energia termica utile dell involucro al netto di eventuali perdite recuperate dal sistema di acqua calda sanitaria (ad esempio nel caso di un accumulo installato all interno dell ambiente riscaldato)

10 SOTTOSISTEMA DI REGOLAZIONE Valori dei rendimenti da prospetto Le perdite di regolazione si calcolano in base ai valori di rendimento dal prospetto secondo la formula: Q l,rg = (Q h + Q l,e ) x (1- η rg )/ η rg

11 SOTTOSISTEMA DI DISTRIBUZIONE Metodo di calcolo da appendice A Questo tipo di metodo è previsto per sistemi edificio-impianto complessi in cui è necessario individuare i circuiti primari e secondari che compongono il sottosistema e attribuire a ciascuno di essi i valori dei parametri di calcolo. Il calcolo segue una procedura analitica: si determina l'energia termica utile effettiva Q hr (=Q d,out ) che deve essere fornita dal sottosistema distribuzione, secondo l'equazione Q hr = Q h + Q l,e + Q l,rg - Q aux,e,lrh Q h fabbisogno ideale dell involucro Q l,e perdite di emissione Q l,rg perdite di regolazione Q aux,e,lrh energia ausiliaria del solo sistema di emissione si determinano le trasmittanze lineiche U i degli elementi della rete di distribuzione, espresse in W/mK, tenendo conto di diametro, spessore e conduttività dell isolante, tipologia di installazione

12 SOTTOSISTEMA DI DISTRIBUZIONE Si determinano le lunghezze L i degli elementi della rete di distribuzione Si determina il tempo di attivazione t i del circuito nel periodo di calcolo (dati di progetto o di esercizio); sono le nostre 24 ore x Giorni del mese Si calcolano le perdite totali Q d,l come somma delle perdite dei singoli tratti: Qd,l = S Li x Ui x (J w,avg,i J a,i)x ti [Wh] ponti termici maggiorazione % su Li lunghezza equivalente non isolata per staffaggi di linea non isolati singolarità non isolate: pompa di circolazione singolarità non isolate: valvola miscelatrice singolarità non isolate: flangia,bocchettone 10 % inserire una casella che chieda il numero di pompe presenti inserire una casella che chieda il numero di valvole inserire una casella che chieda il numero di flange o bocchettoni 0,3 m dovrebbe essere sommato a Li per ogni elemento presente 0,6 m dovrebbe essere sommato a Li per ogni elemento presente 0,1 m dovrebbe essere sommato a Li per ogni elemento presente

13 TIPO DI IMPIANTO Altezza edificio Legge 10/91 Periodo di realizzazione dopo il 1993 Discreto Periodo di realizzazione Isolamento distribuzione Medio Periodo di realizzazione Insufficiente Periodo di realizzazione prima del 1961 AUTONOMI - 0,990 0,980 0,969 0,958 In questo caso le perdite si calcolano : CENTRALIZZATI A DISTRIBUZIONE ORIZZONTALE CENTRALIZZATI CON MONTANTI DI DISTRIBUZIONE Montanti in traccia nei paramenti interni. Isolamento secondo legge 10/91 Periodo di costruzione: dopo il 1993 Fino a 3 piani 0,980 0,969 0,958 0,947 Oltre 3 piani 0,990 0,980 0,969 0,958 1 piano 0, piani 0, piani 0, piani 0, piani e più 0, Q ld = Q hr x (1- η d )/η d Dove Q hr è il fabbisogno energetico utile effettivo richiesto da ciascuna zona e tiene conto delle perdite di emissione e di regolazione Q hr = Q h + Q le + Q lr CENTRALIZZATI CON MONTANTI DI DISTRIBUZIONE Montanti in traccia nei paramenti interni o nell'intercapedine - Isolamento leggero Periodo di costruzione: CENTRALIZZATI CON MONTANTI DI DISTRIBUZIONE Montanti correnti nell'intercapedine. Senza isolamento Periodo di costruzione: prima del piano 0,908 0,880 0,868 0,856 2 piani 0,925 0,913 0,901 0,889 3 piani 0,939 0,927 0,917 0,904 4 piani 0,949 0,938 0,927 0,915 5 piani e più 0,955 0,943 0,934 0,922 1 piano 0,901 0,876 0,851 0,824 2 piani 0,913 0,925 0,901 0,876 3 piani 0,925 0,936 0,913 0,889 4 piani 0,936 0,936 0,913 0,901 5 piani e più 0,947 0,947 0,925 0,913

14 SOTTOSISTEMA DI GENERAZIONE L appendice B prevede due metodi di calcolo delle perdite di generazione di generatori di calore con combustione a fiamma per combustibili liquidi e gassosi: 1)metodo basato sui dati dei generatori di calore dichiarati secondo la Direttiva 92/42/CEE da applicare nel caso di generatori di calore per i quali i dati siano dichiarati dal fabbricante ai sensi della Direttiva 92/42/CEE (dati di prodotto). Tale metodo si basa su dati rilevati da un laboratorio di prova. 2) metodo analitico basato su dati forniti dai costruttori o rilevati in campo da applicare : per generatori di calore di costruzione precedente al recepimento della Direttiva 92/42/CEE per i quali non sono disponibili i dati richiesti dalla Direttiva; per determinare l'effetto delle condizioni di esercizio in generatori a condensazione. Il metodo non prende in considerazione le perdite durante i cicli di accensione del bruciatore. Le perdite al camino a bruciatore spento non sono facilmente determinabili e la loro valutazione è generalmente prevista sulla base dei valori di default. Nei generatori di calore moderni l'influenza di quest'ultimo parametro è comunque minima.

15 SOTTOSISTEMA DI GENERAZIONE Tipo di generatore P termica utile nominale del generatore installato/p di progetto richiesta Generatore atmosferico tipo B antecedente al Generatore atmosferico tipo B 1 stella Generatore atmosferico tipo B 2 stella Inserire le opzioni installato all esterno ( - 9 sui valori riportati ) camino di altezza > 10 m ( - 2 sui valori riportati ) temperatura media di caldaia in condizioni di progetto > 65 C ( - 2 sui valori riportati ) Generatore a camera stagna tipo C 3 stelle Inserire le opzioni installato all esterno ( - 4 sui valori riportati ) temperatura media di caldaia in condizioni di progetto > 65 C ( - 1 sui valori riportati )

16 SOTTOSISTEMA DI GENERAZIONE Tipo di generatore Generatore di calore a gas o gasolio con bruciatore ad aria soffiata o premiscelato, modulanti antecedenti al 96 Generatore di calore a gas o gasolio con bruciatore ad aria soffiata o premiscelato, modulanti 1 stella Generatore di calore a gas o gasolio con bruciatore ad aria soffiata o premiscelato, modulanti 2 stelle P termica utile nominale del generatore installato/p di progetto richiesta Inserire le opzioni installato all esterno ( - 1 sui valori riportati ) temperatura media di caldaia in condizioni di progetto > 65 C ( - 1 sui valori riportati ) generatore monostadio ( - 1 sui valori riportati ) camino di altezza > 10 m in assenza di chiusura dell aria comburente all arresto(non applicabile ai miscelati)( - 2 sui valori riportati ) In questo caso le perdite si calcolano: Q l,gn =(Q lr + Q ld ) x (1- η gn )/η gn

17 VALUTAZIONE DEL FABBISOGNO DI ACS

18 FABBISOGNO NETTO DI ACS la differenza di temperatura è di 25 C G sono i 365 gg dell'anno fissi per le abitazioni, mentre per le altre destinazioni d'uso la norma fa intendere che bisogna considerare i giorni di occupazione, per gli alberghi e hotel è richiesto di indicare il numero di giorni al mese.

19 Vw per il residenziale è V w = a x S u FABBISOGNO DI ACS PER REDISENZE

20 FABBISOGNO DI ACS PER ALTRI USI V w per il non residenziale è V w = a x N u

21 PERDITE DI DISTRIBUZIONE due opzioni: con ricircolo le perdite si calcolano in maniera analitica, la pompa ausiliaria per il ricircolo che va calcolata come fabbisogno elettrico ma non se ne considera il relativo recupero termico. senza ricircolo le perdite si calcolano (metodo semplificato): Q l,w,d = (Q h,w / η w,er ) x f l,w,d le perdite recuperate sono date da: Q lrh,w,d = f rh,w,d x Q l,w,d

22 2 opzioni : accumulo interno al generatore le perdite non si valutano in quanto comprese in quelle di produzione, accumulo esterno al generatore le perdite vanno calcolate: Q lw,s = S s / d s x (θ s - θ a ) x t s x λ s [Wh] PERDITE ACCUMULO dove S s superficie esterna dell'accumulo [m 2 ] d s spessore dello strato isolante θ s è la temperatura media dell'acqua nel bollitore θ a è la temperatura del locale dove è installato l'accumulo se: - ubicato nell'ambiente riscaldato (in questo caso le perdite sono recuperabili totalmente) - ubicato in altro ambiente

23 RENDIMENTI CONVENZIONALI GENERAZIONE

24 RENDIMENTO GLOBALE MEDIO STAGIONALE ACS Calcolare e far visualizzare il valore del rendimento globale del sistema ACS η w,g = Q h,h + Q h,w / Q p,h,w dove Q h,w è il fabbisogno netto di acqua calda sanitaria Q p,w = Q h + Q l,e,h + Q l,rg,h + Q l,d,h + Q h,w + Q l,er,w + Q l,d,w + Q l,gn + (Q aux,w + Q aux, H )* f p,el

25 FABBISOGNO EP CLIMATIZZAZIONE ESTIVA

26 FABBISOGNO EP CLIMATIZZAZIONE ESTIVA Fabbisogno effettivo raffrescamento Fabbisogno energia elettrica ausiliari Fabbisogno effettivo trattamento aria Fatt. conv. Energia elettrica Fatt. conv. Energia primaria vettore energetico generatore Coefficiente di prestazione medio mensile produzione energia froigorifera

27 FABBISOGNO EP CLIMATIZZAZIONE ESTIVA

28 FABBISOGNO EP CLIMATIZZAZIONE ESTIVA

29 FABBISOGNO EP CLIMATIZZAZIONE ESTIVA

30 FABBISOGNO EP CLIMATIZZAZIONE ESTIVA

31 FABBISOGNO EP CLIMATIZZAZIONE ESTIVA

32 FABBISOGNO EP CLIMATIZZAZIONE ESTIVA

33 FABBISOGNO EP CLIMATIZZAZIONE ESTIVA

34 FABBISOGNO EP CLIMATIZZAZIONE ESTIVA

35 FABBISOGNO EP CLIMATIZZAZIONE ESTIVA

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