Contabilizzazione Termotecnica Pompe di Industriale. Gli atti dei convegni e più di contenuti su

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1 Contabilizzazione Termotecnica Pompe di Industriale Calore Calore Gli atti dei convegni e più di contenuti su

2 1 mcter Contabilizzazione Calore «Contabilizzazione del calore: la nuova UNI Cosa cambia nella ripartizione delle spese di riscaldamento, raffrescamento e ACS» La verifica e la programmazione delle apparecchiature di contabilizzazione SAN DONATO MILANESE 28 GIUGNO 2018 CROWNE PLAZA Giorgio Ficco Università degli Studi di Cassino e del Lazio Meridionale

3 Sommario 2 1. I sistemi di contabilizzazione nella Metrologia Legale 2. La verifica dei sistemi di contabilizzazione 3. La programmazione dei sistemi di contabilizzazione 4. Conclusioni

4 3 1. I sistemi di contabilizzazione nella Metrologia Legale 2. La verifica dei sistemi di contabilizzazione 3. La programmazione dei sistemi di contabilizzazione 4. Conclusioni

5 I contatori di energia termica: requisiti metrico legali 4 Prima della direttiva 2004/22/CE sugli Strumenti di Misura (MID), recepita in Italia con il DL 2 febbraio 2007, n.22 la Metrologia Legale non regolava i Contatori di Energia Termica Nessuna regola di metrologia legale su CET Direttiva 2004/22/CE (direttiva MID annex MI-004) DLgs 22/2007 (recepimento direttiva MID) DM 155/2013 (controlli successivi) Direttiva 2014/32/UE (Recast MID) DLgs 84/2016 (recepimento recast MID) DM 93/2017 (controlli successivi) prima del Messa in servizio: Approvazione di modello e verifica prima ai sensi della Direttiva 2014/32/UE (recast MID), recepita in Italia con DL 19 maggio 2016, n.84. Moduli di approvazione MID per MI-004: (B+F) Conformità al tipo + Verifica del Prodotto - (B+D) Conformità al tipo + Garanzia della Qualità del Processo di Produzione - (H1) Garanzia di Qualità Totale ed Esame del Progetto; Controlli successivi: Decreto 21 aprile 2017, n. 93. Regolamento recante la disciplina attuativa della normativa sui controlli degli strumenti di misura in servizio e sulla vigilanza sugli strumenti di misura conformi alla normativa nazionale e europea.

6 Modulo B, Esame del Tipo 5 Riconoscimento degli Organismi Notificati da parte del MiSE (Ministero dello Sviluppo Economico) + Accreditamento obbligatorio degli Organismi Notificati ai sensi della IEC/ISO (certificazione di prodotto) Norme Armonizzate Serie EN 1434:2016 (in particolare EN Requisiti generali e EN Prove per l approvazione del modello) Esame Documentale Documentazione tecnica prodotta dal fabbricante ai sensi del par. 7 della EN Durata certificato 10 anni. Eventuali modifiche o estensioni (e.g. software, display, ) sono possibili ma devono essere approvate dall ON e non spostano la validità del certificato Aspetti critici: validazione del Software, documentazione tecnica piano di legalizzazione e sigillatura

7 Sistemi di contabilizzazione indiretti 6 Nessuna regola di metrologia legale su sistemi di contabilizzazione indiretti! La Metrologia Legale non considera i sistemi di contabilizzazione indiretti quali strumenti di misura e come tali non rientrano nel campo di applicazione della Direttiva 2014/32/EU (MID). I sistemi di contabilizzazione indiretti pertanto sono conformi a norme tecniche di prodotto e non sono regolati dalla Metrologia Legale e quindi per essi non è applicabile alcun percorso «omologativo» (dichiarazione MISE). Il fabbricante (o l importatore che applica la marcatura CE) effettua le prove sul modello su base volontaria secondo le normative tecniche applicabili (armonizzate e nazionali): EN 834:2013 Heat cost allocators (Ripartitori di calore) UNI 11388: Sistemi di contabilizzazione indiretta del calore basati sui tempi di inserzione dei corpi scaldanti compensati dalla temperatura media del fluido termovettore UNI 9019: Sistemi di contabilizzazione indiretta basati sul totalizzatore di zona termica e/o unità immobiliare per il calcolo dell energia termica utile tramite i tempi di inserzione del corpo scaldante compensati dai gradi-giorno dell unità immobiliare 2018

8 7 1. I sistemi di contabilizzazione nella Metrologia Legale 2. La verifica dei sistemi di contabilizzazione 3. La programmazione dei sistemi di contabilizzazione 4. Conclusioni

9 La Verifica Prima del contatore di energia termica (EN ) 8 E svolta presso il laboratorio del fabbricante e sotto la sua responsabilità sul 100% dei contatori prodotti Si conclude con la marcatura metrologica e l apposizione dei sigilli metrici Può essere effettuata in acqua «fredda» se previsto nel certificato di approvazione (i.e. compatibilità delle misure con prove in acqua a 50 C).

10 Massimi errori permessi (verifica prima e esame del tipo) max 3.5% 9 MPE 1 qp min min 1 0, 01 0,5 0,5 3 q max 5 % MPE MPE 2 3 qp min min 2 0, 02 0,5 0,5 3 q qp min min 3 0, 05 0,5 0,5 3 q Sensore di flusso Calcolatore Coppia sensori T Classe 2 Uso commerciale e industria leggera Classe 3 Uso residenziale

11 DL 93/ Controlli metrologici successivi 10 Il decreto si applica ai controlli degli strumenti di misura soggetti alla normativa nazionale e europea utilizzati per funzioni di misura legali (ovvero «la funzione di misura giustificata da motivi di interesse pubblico, sanità pubblica, sicurezza pubblica, ordine pubblico, protezione dell ambiente, tutela dei consumatori, imposizione di tasse e di diritti e lealtà delle transazioni commerciali»). Verifica periodica (OdI, OdC, LAT accreditati) ovvero il «controllo metrologico legale periodico sugli strumenti di misura dopo la loro messa in servizio, secondo la periodicità definita in funzione delle caratteristiche metrologiche, o a seguito di riparazione per qualsiasi motivo comportante la rimozione di sigilli di protezione, anche di tipo elettronico» Controlli metrologici casuali e su richiesta (Uffici Metrici delle CCIAA), ovvero «il controllo metrologico legale effettuato dalle Camere di commercio su strumenti di misura in servizio, inteso ad accertare il loro corretto funzionamento» Vigilanza (Uffici Metrici delle CCIAA), ovvero «i controlli eseguiti sugli strumenti soggetti alla normativa europea e nazionale atti a dimostrare che soddisfano i requisiti ad essi applicabili».

12 DL 93/ Controlli metrologici successivi 11 Gli Organismi di Ispezione/ Certificazione e i Laboratori sono soggetti privati riconosciuti da Unioncamere (SCIA) e obbligatoriamente accreditati da ACCREDIA (ai sensi della IEC/ISO 17025, IEC/ISO tipo A, C - IEC/ISO 17065) ento Accreditamento Vigilanza Riconoscimento Accreditamento Vigilanza Per i contatori di energia termica, non essendo disponibile una scheda tecnica specifica nell allegato III del decreto, nelle more dell adozione di direttive specifiche, la verificazione periodica e i controlli in genere sono eseguiti tenendo presenti i principi, in quanto applicabili, dalle prescrizioni previste in materia di verificazione dalle norme nazionali, dalle norme europee e dalle pertinenti norme armonizzate europee o, in loro assenza, dalle relative raccomandazioni OIML. Si applicano inoltre le eventuali procedure specificamente previste per controlli analoghi dalle relative approvazioni di modello nazionali e europee o dai relativi attestati di esame CE del tipo o di progetto. Frequenze di verifica: a) 6 anni sensore meccanico e q p 3 m 3 /h (5 anni con q p >3 m 3 /h) b) 9 anni sensore meccanico e q p 3 m 3 /h (8 anni con q p >3 m 3 /h)

13 DL 93/2017 Caratteristiche degli strumenti/campioni di controllo 12 Gli strumenti/campioni utilizzati per la verificazione periodica e i controlli casuali: non devono essere affetti da un errore superiore a 1/3 dell errore massimo tollerato per la grandezza che si sta misurando l incertezza estesa con cui è stato determinato l errore dello strumento non deve superare 1/3 dell errore misurato. sono muniti di certificato di taratura rilasciato da laboratori accreditati da enti designati ai sensi del regolamento (CE) n.765/2008 del Parlamento europeo e del Consiglio (i.e. in Italia Laboratori LAT), per la grandezza e il campo di misura che gli strumenti sono destinati a misurare e la periodicità di tale taratura è riportata nell allegato IV. quando la verificazione dello strumento in servizio viene effettuata con uno strumento di controllo (master meter), questo deve rispettare i requisiti precedenti, per la grandezza ed il campo di misura che lo strumento è destinato a misurare. in alternativa allo strumento di controllo (master meter) possono essere utilizzati per la verificazione anche sistemi di misura equivalenti i quali rispettano i requisiti precedenti. - U taratura strumento controllo + U taratura strumento controllo - EMP strumento controllo + EMP strumento controllo - EMP strumento in prova + EMP strumento in prova

14 DL 93/2017 Errori Massimi Permessi in Verifica successiva 13 Gli errori massimi tollerati in sede di verificazione periodica degli strumenti di misura sono pari a quelli fissati per i controlli in servizio, in corrispondenza della stessa tipologia e classe di accuratezza, dalla pertinente norma nazionale o europea o, in assenza di tali disposizioni, dalla norma armonizzata o dalla Raccomandazione OIML. Nei casi in cui le pertinenti norme nazionali, europee, armonizzate o raccomandazioni OIML non prevedono errori specifici per le verifiche sugli strumenti in servizio, gli errori massimi tollerati in sede di verificazione periodica sono quelli previsti per la verificazione prima dalla vigente normativa nazionale e europea o per l accertamento della conformità. Gli errori massimi tollerati in sede di controlli casuali o a richiesta sono superiori del 50 per cento rispetto a quelli stabiliti per la verificazione periodica HEAT METERS - OIML R751&2:2002 par Maximum permissible errors in service Where different values for maximum permissible errors in service and at verification are prescribed by national regulations, the values of the maximum permissible errors in service shall be equal to 2 times the maximum permissible errors fixed for verification

15 Riferibilità metrologica dei contatori di energia termica 14 Campione primario nazionale di energia termica Livello primario Verifiche in Laboratorio Livello secondario e in servizio?

16 DL 93/ Controlli metrologici successivi in servizio sui contatori di energia termica 15 Non sono state definite dal MiSE le modalità operative per la conduzione dei controlli successivi, né in laboratorio, né in servizio (non è disponibile una scheda tecnica specifica Allegato III) Non esistono norme tecniche (sia nazionali che internazionali) di riferimento per la conduzione delle verifiche successive né in laboratorio, né in servizio Esistono difficoltà tecniche ed operative (soprattutto per le prove in servizio): - la regolazione dei punti di verifica (flusso e temperatura) negli impianti (verifica su 1 punto?); - il rispetto della condizione U<1/3 MPE per sensore di flusso (prestazioni del master meter, caratteristiche interne della tubazione, presenza di vincoli impiantistici, ) e coppia dei sensori di (effetti di installazione); - per piccoli flussi e basso le incertezze aumentano in maniera significativa Le regole del DM 93/2017 si applicano ai «sottocontatori» o solo ai «contatori di fornitura»?

17 La verifica dei sistemi di contabilizzazione indiretti 16 I sistemi di contabilizzazione indiretti: non sono soggetti a omologazione e verifica prima non sono soggetti a verifiche periodiche obbligatorie, ai sensi del Decreto Ministeriale n.93/2017. Possibili soluzioni: Consentire le verifiche «su richiesta» Applicazione di tecniche statistiche (rif. UNI cap. 10 e Appendice F) Il responsabile dell impianto deve attivare procedure di verifica della funzionalità dell impianto di contabilizzazione e fornire agli utenti informazioni dettagliate sul funzionamento dell impianto e delle apparecchiature di contabilizzazione e termoregolazione. In presenza di consumi ritenuti anomali, il responsabile dell impianto deve provvedere alla verifica dei dispositivi per la contabilizzazione e/o termoregolazione dell energia termica utile (Qualora venisse riscontrato un malfunzionamento di tali dispositivi eccedente i valori di errore ammissibili, si procede al ricalcolo dei consumi ed al conguaglio delle somme eventualmente già addebitate) Verifica del sistema nel suo complesso e non del singolo dispositivo, con applicazione modello per analisi accuratezza dei sistemi di contabilizzazione e campionamento di un numero significativo di dispositivi e prove in laboratorio (e.g. Dell Isola et al. Energy and Buildings 150 (2017) ) Mockup sistemi di contabilizzazione (INRIM)

18 UNI Appendice F - Controllo della contabilizzazione indiretta 17 Le Unità di Ripartizione conteggiate devono essere proporzionali ai consumi volontari misurati e per un determinato impianto, mediamente questo fattore di proporzionalità non si altera nel tempo. Il controllo e l analisi statistica dell andamento di q UR,t : consente di rilevare la presenza di anomalie. da solo non garantisce che il riparto sia corretto. può essere applicato in qualsiasi momento a qualunque sistema di contabilizzazione indiretta q UR, t Q H, vol, tot, t UR tot, t Con i valori stagionali di q UR,t si costruisce un diagramma di Cusum per il controllo di stabilità (deviazioni dalla media) e precisione (quadrati delle differenze fra valori successivi) imponendo: valore obbiettivo: media aritmetica dei valori di q UR,t disponibili; scarto medio di riferimento: 10% del valore obiettivo ampiezza relativa della banda di controllo: 2 ampiezza relativa della banda di tolleranza: 0,2 ampiezza relativa della banda di controllo della precisione: 4 ampiezza relativa della banda di tolleranza della precisione: 0,4 Se viene rilevata una instabilità od una imprecisione, si raccomanda la verifica del criterio di riparto e dei parametri utilizzati (f inv, potenze dei corpi scaldanti, fattori K c e K q, ecc). In caso di deriva progressiva in aumento del valore di q UR,t si raccomanda di verificare che i singoli ripartitori siano ancora funzionanti in quanto potrebbe essere dovuto allo spegnimento o a mancati conteggi di alcuni ripartitori.

19 UNI Appendice F - Controllo della contabilizzazione indiretta 18 Esempio di un impianto reale senza anomalie manifeste Prospetto F.1 Controllo della stabilità e precisione Stagione Letture Differenze Stabilità Preciso Xi= q UR,t,i d i = xi-x m Σ(pos) i Σ(neg) i OK? s i OK? (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) 0 0,0000 0,0000 0, /2004 1,071 0,011 0,0000 0,0000 VERO 0,0000 VERO 2004/2005 1,027-0,033 0,0000-0,0121 VERO 0,0000 VERO 2005/2006 1,170 0,110 0,0887 0,0000 VERO 0,0058 VERO 2006/2007 1,021-0,039 0,0283-0,0180 VERO 0,0124 VERO 2007/2008 1,054-0,006 0,0010-0,0029 VERO 0,0084 VERO 2008/2009 1,064 0,004 0,0000 0,0000 VERO 0,0040 VERO 2009/2010 1,012-0,048 0,0000-0,0269 VERO 0,0009 VERO 2010/2011 1,061 0,002 0,0000-0,0041 VERO 0,0000 VERO

20 UNI Appendice F - Controllo della contabilizzazione indiretta 19 Esempio di impianto reale con anomalie manifeste Prospetto F.2 - Controllo della stabilità e precisione Stagione Letture Differenze Stabilità Preciso Xi= q UR,t,i d i = xi-x m Σ(pos) i Σ(neg) i OK? s i OK? (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) 0 0,0000 0,0000 0, /2006 1,166-0,186 0,0000-0,1589 VERO 0,0100 VERO 2006/2007 1,100-0,253 0,0000-0,3844 FALSO 0,0049 VERO 2007/2008 1,413 0,060 0,0330-0,2973 FALSO 0,0464 VERO 2008/2009 1,328-0,025 0,0000-0,2952 FALSO 0,0427 VERO 2009/2010 1,624 0,272 0,2449 0,0000 VERO 0,0795 FALSO 2010/2011 1,484 0,131 0,3493 0,0000 FALSO 0,0820 FALSO

21 20 1. I sistemi di contabilizzazione nella Metrologia Legale 2. La verifica dei sistemi di contabilizzazione 3. La programmazione dei sistemi di contabilizzazione 4. Conclusioni

22 La programmazione dei contatori di energia termica 21 Modulo di Calcolo (Software) Nel percorso di omologazione (modulo B MID) il software per il calcolo della misura dell energia viene validato in riferimento alla Guida Welmec 7.2 La correttezza del calcolo è garantita attraverso la validazione con l Appendice A della EN La visualizzazione dei dati di misura sul display è regolata dalla EN Sono richiesti sigilli elettronici al SW e registrazioni degli interventi che hanno comportato modifiche al SW

23 La programmazione dei sistemi di contabilizzazione indiretti: 22 Con la programmazione il ripartitore/totalizzatore, attraverso il proprio ID, viene associato al corpo scaldante (e quindi all unità abitativa) su cui è installato. Ad esempio, i ripartitori di calore si basano sull integrazione nel tempo della differenza di temperatura tra la superficie del corpo scaldante e l ambiente in cui il ripartitore è installato. Il valore programmato (i.e. unità di ripartizione) è ottenuto moltiplicando il valore non programmato (i.e. unità di conteggio) per un fattore di valutazione (rating factor) che tiene conto principalmente della potenza termica del corpo scaldante e del contatto termico: Kc contatto e posizione dei sensori di temp. (ΔT (Tf-Ta); K Q potenza termica nominale; K T temp. di riferimento nei ripartitori a singolo sensore. Totalizzatori (UNI e UNI 9019) Ripartitori (EN 834) Esistono due tipologie di conteggio: - non rated (non programmabile, unità di conteggio); - rated displayed reading (programmabile, unità di riparto). UR CS K C K Q K T "rated" "non rated" T 60 HCA n d

24 La potenza termica dei corpi scaldanti 23 La UNI 10200:2015 per la determinazione della potenza termica dei corpi scaldanti descrive la seguente gerarchia: 1. certificazione secondo norma armonizzata EN norma nazionale (UNI o altra norma tecnica pubblicata da uno stato membro dell UE) NB: nella programmazione dei ripartitori devono essere rispettate le condizioni definite al punto della EN prove eseguite da organismi qualificati secondo una procedura interna dichiarata 4. metodo non sperimentale validato (e.g. metodo «dimensionale»)

25 Conclusioni 24 I contatori di energia termica: - rispondono a regole puntuali di Metrologia Legale in termini di approvazione di modello, fabbricazione e verifica prima (Direttiva MID 2014/32/UE). L Organismo Notificato (accreditato IEC/ISO 17065) è responsabile dell approvazione del modello ed esercita una funzione di controllo sul Fabbricante che produce ed effettua la verifica prima in laboratorio. - sono soggetti agli obblighi dei controlli successivi (verifica periodica, controlli casuali e su richiesta) stabiliti dal DM 93/2017 ed eseguiti da Laboratorio accreditato (ISO 17025) o da Organismo di Ispezione/Certificazione accreditato (IEC/ISO o 17065). I controlli casuali e su richiesta e la vigilanza sono invece sotto la responsabilità degli Uffici Metrici delle CCIAA. I sistemi di contabilizzazione indiretti: - non sono regolati dalla Metrologia Legale. - l approvazione di modello è fatta su base volontaria rispetto a norme tecniche armonizzate europee (EN 834 per i ripartitori) e nazionali (UNI 9019 e UNI per i totalizzatori). - non sono soggetti a verifiche periodiche obbligatorie, ai sensi del Decreto Ministeriale n.93/2017 La corretta programmazione dei sistemi di contabilizzazione indiretti è fondamentale ai fini della accuratezza della ripartizione. In particolare, il valore della potenza termica dei corpi scaldanti deve essere ricavato dalla applicazione della EN 442 o, in subordine e nella gerarchia indicata, dalla certificazione secondo norma nazionale, da prove di laboratorio, dall applicazione di metodi non sperimentali validati. Il CTI può farsi promotore della stesura di guide per la conduzione di verifiche successive in campo ed in laboratorio su contatori di calore e sistemi di contabilizzazione indiretti.

26 GRAZIE PER L ATTENZIONE! 25