Smart tools: La valigetta del certificatore energetico. V. Fernicola Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica

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Aurora Lanza
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1 Smart tools: La valigetta del certificatore energetico V. Fernicola Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica 1

Quadro nazionale Certificazione delle prestazioni energetiche degli edifici Diffusione dei contratti energia Catasti energetici del patrimonio edilizio (pubblico e privato) Incentivazione di

2 Quadro nazionale Certificazione delle prestazioni energetiche degli edifici Diffusione dei contratti energia Catasti energetici del patrimonio edilizio (pubblico e privato) Incentivazione di interventi finalizzati al risparmio energetico e riqualificazione ambientale degli edifici Opportunità Sviluppo di un mercato della misurazione e certificazione delle prestazioni energetiche Sviluppo della strumentazione di misura delle prestazioni degli edifici 2

3 Certificazione della sostenibilità ambientale Controllo da parte dell Autorità Pubblica Supporto alla progettazione Mercato immobiliare Debolezze Le analisi effettuate dai sistemi di certificazione non trovano un adeguata validazione sperimentale Difficoltà oggettive ad effettuare misure affidabili in campo 3

4 Perché misurare? Per valutare le prestazioni energetiche, il comfort ambientale, le tecnologie domotiche di un edificio è necessario basarsi su misurazioni sperimentali L affidabilità dei dati e la qualità delle misure influenzano l esito della valutazione Sfide Agire sui processi di misura affinché queste ultime possano essere efficaci e tra loro confrontabili Garantire la riferibilità delle misure (energetiche) ai campioni di riferimento nazionali 4

5 Qualità delle misure Misura della trasmittanza termica con termoflussimetro 5

6 Riferibilità delle misure La riferibilità metrologica implica l esistenza di una gerarchia Centro LAT Campioni di riferimento Lab. di taratura aziendale Campioni di lavoro Apparecchiature di misura aziendali Produzione 6

Cos è una misura? Una misura si compone essenzialmente di una terna di informazioni: 1. il valore numerico relativo alla misurazione 2. l unità di misura con la quale si effettua la misurazione 3.

7 Cos è una misura? Una misura si compone essenzialmente di una terna di informazioni: 1. il valore numerico relativo alla misurazione 2. l unità di misura con la quale si effettua la misurazione 3. l incertezza con la quale si fornisce il risultato della misurazione. L incertezza di misura è il parametro, associato al risultato della misurazione, che caratterizza la dispersione dei valori 7

8 Progettare un processo di misurazione Scegliere la strumentazione adeguata allo scopo Parametri significativi: accuratezza, stabilità, risoluzione Valutare i parametri di influenza che intervengono e scegliere la strumentazione ausiliaria Impiegare procedure operative riconosciute e documentate Competenza dell'operatore Criteri di scelta: Tipologia del sensore Incertezza di misura Processo di conferma metrologica (taratura e verifica) Costi 8

9 Diagnosi energetica: quali misure? Grandezze legate alle prestazioni termiche e alla qualità microclimatica : Temperatura dell aria (indoor e outdoor) Umidità relativa (indoor e outdoor) Trasmittanza termica dell involucro edilizio Energia primaria (termica) 9

10 Diagnosi energetica: quali riferimenti? Riferimento agli standard di misura dell INRIM Punto triplo dell acqua Prototipo Unità di massa Campione per realizzazione Unità di lunghezza 10

11 Temperatura e umidità dell aria Umidità relativa: 5 % a 95 % Incertezza: 0,2 % a 0,5 % Temperatura dell aria: -20 C a 85 C Incertezza: 0,04 C a 0,06 C Temperatura di rugiada: -75 C a 85 C Incertezza: 0,04 C a 0,1 C 11

di materiali isolanti Taratura di termo-flussimetri Flussi termici: 1

12 Flusso e conducibilità termica Conducibilità termica λ: 3 a 1800 mw/(m K) Sistema a piastra calda con anello di guardia Conducibilità termica di materiali isolanti Taratura di termo-flussimetri Flussi termici: 1 a 100 W/m 2 Futuro campione nazionale Strumenti per misure in situ 12

e delle sonde di temperatura Portata: 0,2 a 7 l/s a 1000 mbar

13 Energia termica La riferibilità è garantita attraverso la taratura per confronto - rispetto al campione nazionale - del misuratore di portata e delle sonde di temperatura Portata: 0,2 a 7 l/s a 1000 mbar Incertezza relativa: 0,4 % Temperatura: -80 C a 200 C Incertezza: 0,01 C a 0,02 C 13

14 Come portare la riferibilità in campo? Criticità Vi è l esigenza di trasferire la riferibilità a strumenti operanti in campo che non possono essere disconnessi o che risultano difficilmente raggiungibili Sfide Garantire la riferibilità delle misure energetiche ai campioni nazionali anche nelle misure in situ Mancanza di campioni e apparecchiature adeguate per tarature e verifiche in campo. 14

15 Come portare la riferibilità in campo? Progetto Energy C-box: Misura riferibile delle prestazioni energetico - ambientali degli edifici con strumentazione certificata Politecnico di Torino Dipartimento di Energetica 15

Trasmittanza termica Termo-flussimetro Termometri superficiali

16 La valigetta del certificatore Temperatura e umidità relativa Sensori wireless Campioni viaggiatori Taratura per confronto Trasmittanza termica Termo-flussimetro Termometri superficiali wireless Taratura diretta rispetto al campione Procedure di misura validate 16

Casi di studio Misura della trasmittanza termica 1.

edificio ad uso residenziale, di nuova costruzione,

17 Casi di studio Misura della trasmittanza termica 1. edificio anni 50 ad uso ufficio, in parte ristrutturato e in parte allo stato originale Valore misurato in linea con valore dichiarato 2. edificio ad uso residenziale, di nuova costruzione, classe A (Piemonte) Valore misurato diverso dal valore dichiarato 17

18 Sistemi di misura e controllo Casi di studio 1. verifica del sistema di misura della temperatura smontabile (in edificio ad uso ufficio) 2. verifica del sistema di misura della temperatura ad installazione fissa (in edificio con destinazione d uso scolastico) Sistemi confermati metrologicamente Processo di misura OK 18

19 Conclusioni When you can measure what you are speaking about and express it in numbers you know something about it; but when you cannot measure it, when you cannot express it in numbers, your knowledge is of a meagre and unsatisfactory kind. William Thomson, late Lord Kelvin ( ) 19

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