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1 LA NORMA UNI CTI 10200:2013 (2015!?): CRITERI GENERALI DI RIPARTIZIONE DELLE SPESE DI RISCALDAMENTO E PRODUZIONE DI ACQUA CALDA SANITARIA. della provincia di Cuneo SALA INCONTRI HOTEL HOLIDAY INN EXPRESS Via Savigliano Cherasco - Cuneo SEMINARIO DI AGGIORNAMENTO ORGANIZZATO DA: Associazione Nazionale degli Amministratori Condominiali ed Immobiliari (ANACI) della Provincia di Cuneo. Associazione Periti Industriali Cuneo (APIC) Collegio dei Periti Industriali e dei Periti Industriali Laureati della Provincia di Cuneo Ordine degli Ingegneri della Provincia di Cuneo Con il Patrocinio della Provincia di Cuneo, della FIOPA (Commissione Energia ed Impianti) e della Federazione dei Collegi dei Periti Industriali del Piemonte ORE Settembre 2015 Relatore: Ing. Claudio Antonio LUCCHESI 1

2 PREMESSA La norma UNI 10200:2013 (2015?!?!) è una norma «difficile?» Il GL ha scelto di inserire la metodologia di calcolo adattabile alla maggior parte degli impianti, con notevole aumento del numero di pagine. Per i casi non coperti (per esempio post-riscaldamento aria primaria) l importante è rispettare i principi fondamentali. 2

3 PRINCIPI FONDAMENTALI LEGGE 10/91, art. 26, comma 5: "...per il conseguente riparto degli oneri di riscaldamento in base al consumo effettivamente registrato..." 3

4 PRINCIPI FONDAMENTALI D.P.R n. 59, art. 4, comma 11: "Le apparecchiature installate ai sensi del comma 10 devono assicurare un errore di misura, nelle condizioni di utilizzo, inferiore a più o meno il 5%, con riferimento alle norme UNI in vigore. Anche per le modalità di contabilizzazione si fa riferimento alle vigenti norme e linee guida UNI" La disposizione riguarda solo la contabilizzazione diretta. 4

5 PRINCIPI FONDAMENTALI D.Lgs. 102/ Art. 9 - comma 5 - lettera d)...omissis... l importo complessivo deve essere suddiviso in relazione agli effettivi prelievi volontari di energia termica utile e ai costi generali per la manutenzione dell impianto, secondo quanto previsto dalla norma tecnica UNI e successivi aggiornamenti....omissis... L applicazione della norma UNI CTI 10200:2013 diventa quindi obbligatoria, non sono consentiti metodi alternativi. 5

6 PRINCIPI FONDAMENTALI Norma UNI punto 11 - paragrafo 4: "I risultati della ripartizione delle spese, se ottenuti con dispositivi che non sono in grado di misurare l'energia effettivamente assorbita, ma forniscono un certo numero di unità di ripartizione o scatti (contabilizzazione indiretta), non devono differire in modo significativo da quelli che potrebbero essere ottenuti con contatori di calore (contabilizzazione diretta)" 6

7 PRINCIPI FONDAMENTALI PRINCIPIO GENERALE DI RIPARTIZIONE kwh kwh GAS En. el QVOL /kwh U.R. kwh Si determina il costo dell energia utile all uscita del generatore 7 QU,tot QINV kwh mill. Il prelievo involontario (energia corrispondente alle perdite della rete di distribuzione) va ripartito in base ad una proporzione fissa (a millesimi) il prelievo volontario, cioè l energia erogata dai corpi scaldanti deve essere conteggiata a consumo

8 PRINCIPI FONDAMENTALI CONSUMO VOLONTARIO E CONSUMO INVOLONTARIO ACQUISTO COMBUSTIBILE ED ENERGIA ELETTRICA RENDIMENTO GENERAZIONE Il consumo volontario si ripartisce in base ai consumi registrati dalle apparecchiature, mentre il consumo involontario si ripartisce in base alla potenziale capacità di consumare, rappresentata dal fabbisogno delle diverse unità immobiliari. COSTO ENERGIA UTILE PRELIEVO VOLONTARIO CONTATORI 8 MANUTENZIONE E GESTIONE MANUTENZIONE STRAORDINARIA PRELIEVO INVOLONTARIO MILLESIMI DI RISCALDAMENTO MILLESIMI DI ACQUA CALDA SANITARIA MILLESIMI DI PROPRIETÀ

9 PARTICOLARITÀ CONSUMO VOLONTARIO E CONSUMO INVOLONTARIO Molte cause di contenzioso, spesso attribuite alla posizione dell alloggio, sono invece la conseguenza di errori di valorizzazione dei corpi scaldanti. Non fidarsi dei vecchi cataloghi (non sono un patrimonio di conoscenza). Non fidarsi dei dati storici non documentati. Attenzione ai corpi scaldanti per i quali non è applicabile il metodo dimensionale. 9 Privilegiare, ove possibile, il metodo dimensionale.

10 PARTICOLARITÀ LA POTENZA DEL RADIATORE Il progetto dell impianto di contabilizzazione deve contenere un elenco con la «potenza nominale» di ciascun corpo scaldante La potenza si determina in base al tipo ed alle dimensioni oppure dai dati di prova quando disponibili 10

11 PARTICOLARITÀ CONOSCIAMO I CORPI SCALDANTI Un corpo scaldante a convezione naturale emette una quantità di calore proporzionale alla differenza (Δt) fra la sua temperatura media (tm) e la temperatura dell'ambiente che lo circonda (ta): ɸ = f (k Δt1,3) 11

12 PARTICOLARITÀ CONOSCIAMO I CORPI SCALDANTI L'emissione termica dei corpi scaldanti a convezione naturale è ben rappresentata da una retta su diagramma logaritmico. La potenza nominale è quella emessa dal corpo scaldante in corrispondenza del Δt di riferimento indicato dalla relativa norma di prova. La norma di prova utilizzata in Italia è la UNI , ora sostituita dalla UNI EN ,3 Δt Φ ΦnUNI ,3 Δt Φ ΦnUNIEN

13 PARTICOLARITÀ CONOSCIAMO I CORPI SCALDANTI La potenza da utilizzare per l'accoppiamento corpo scaldante /ripartitore è quella riferita ad un Δt di 60 C Ove si disponga di un dato di prova certo e certificato EN 442 la norma prescrive il suo utilizzo, previa trasformazione della sua potenza nominale (riferita a Δt = 50 C) nella potenza termica riferita a Δt = 60 C 1,3 60 Φ60 ΦnUNIEN In mancanza di un dato certo (caso frequente), meglio ricorrere al metodo dimensionale, previsto dalla norma UNI 10200, valido però solo per corpi scaldanti compresi nella tabella fornita dalla norma. 13

14 PARTICOLARITÀ CONOSCIAMO I CORPI SCALDANTI I corpi scaldanti emettono calore per convenzione naturale (Cv) e per radiazione (Cr) in proporzione diversa e dipendente dalla loro forma: Cv 85% Cv 50% Cr 50% Cr 15% Un radiatore molto compatto trasmette una maggiore quantità di calore convettivo, rispetto ad un radiatore meno compatto. 14

15 PARTICOLARITÀ CONOSCIAMO I CORPI SCALDANTI Con il metodo dimensionale la potenza termica del corpo scaldante ( 60) è data dalla seguente formula: 314 S C V (W) h S = 2hl + 2lp + 2ph (m2) V=h l p (m3) l p 15

16 PARTICOLARITÀ CONOSCIAMO I CORPI SCALDANTI Valori di C per diversi corpi scaldanti (validi per spessore dei mozzi compreso fra 50 e 60 mm). 16

17 PARTICOLARITÀ CONOSCIAMO I CORPI SCALDANTI Alla potenza termica del corpo scaldante va aggiunta la potenza termica (sempre a Δt = 60 C) delle tubazioni di adduzione alimentate insieme al corpo scaldante. 17 Esempio 1 Esempio 2 Impianti a colonna Impianti a collettori

18 PARTICOLARITÀ CONOSCIAMO I CORPI SCALDANTI Le mensole o i copricaloriferi, di vario tipo, limitano in varia misura l'emissione termica dei corpi scaldanti, come rilevato sperimentalmente: Riduzione dell'emissione: 0,4% 0,7% 0 5% 0 5% 20 30% Poiché il ripartitore a due sensori si trova in condizioni simili a quelle del radiatore, dovrebbe fornire indicazioni comunque abbastanza corrette. Si consiglia in ogni caso, per maggiore sicurezza, di evitare, ove possibile, l'installazione dei ripartitori all'interno di nicchie o copricaloriferi. 18

19 PRINCIPIO DEL CONTACALORIE DIRETTO ESEMPIO All arrivo di 1 i pulso Volu e = 1 litro 1 kg DT = = 3 C Energia = 1 kg x 3 C x 1 kcal/kg C = 3 kcal = 3,48 Wh Problemi: Precisione nel DT Precisione nel volume 19

20 Struttura tipica di un impianto centralizzato a zone con contabilizzazione Si predispone una derivazione per ogni zona. Su ogni derivazione vanno installati: Una valvola per poter comandare l accensione della zona (ad esempio, da cronotermostato) Un contacalorie per misurare il calore prelevato Sono possibili numerose varianti nella scelta del collegamento della zona (a 2 o 3 vie) e nel collegamento interno alla zona. 20

21 IL RIPARTITORE Si usa quando non è possibile la misura diretta in tutti gli impianti a colonne montanti In impianti a zone «difficili» dove non si riesce ad installare il contacalorie dove i circuiti non corrispondono (più) alle unità immobiliari Occorre dirgli «quanto grande» è il radiatore sul quale sono montati, altrimenti le UR visualizzate non sono correlate al consumo Questo parametro (potenza nominale del radiatore) deve essere inserito nel ripartitore quando viene installato 21

22 RIPARTITORI SUI SINGOLI CORPI SCALDANTI Principio di misura: La potenza erogata da un radiatore dipende da Dimensioni del radiatore parametro iniziale Temperatura del radiatore misura Temperatura ambiente 20 C o misura Si rileva la potenza ad intervalli fissi e si accu ula l e ergia calcolata dura te l i tervallo No for isce l e ergia erogata a delle u ità di ripartizio e? 22

23 Potenza radiatore in funzione della temperatura media dell'acqua 1600 Potenza emessa [W] C Temperatura media dell'acqua [ C] SE IL SENSORE DI TEMPERATURA È POSIZIONATO ALL ALTEZZA CORRETTA, LA TEMPERATURA DEL RADIATORE PERMETTE DI RISALIRE ALLA POTENZA EROGATA IN QUEL MOMENTO 23 SENSORE TEMPERATURA MEDIA E TRASMISSIONE DATI

24 Struttura tipica di un impianto a colonne montanti dotato di contabilizzazion e con sensori sui singoli radiatori ( ripartitori ). La lettura si effettua con un PC passando sull impianto oppure via GSM 24

25 COME SI FA LA RIPARTIZIONE DEL COSTO DEL COMBUSTIBILE 1. Determinare le spese totali C 2. Deter i are l energia utile totale Q 3. Calcolare il costo unitario dell e ergia utile C/Q 4. Ripartire l e ergia utile totale fra consumi volontari ed involontari 5. Ripartire l e ergia utile volo taria (letture contatori individuali) 6. Ripartire l e ergia utile i volo taria (millesimi di riscaldamento) 25 kwh /kwh kwh kwh kwh

26 CHE COSA SI RIPARTISCE? si ripartisce il costo del calore utile all uscita del ge eratore Tutte le dispersioni del generatore vanno ad aumentare il costo dell e ergia utile. 26

27 CON IL CONTACALORIE Se viene installato un contacalorie è sufficiente leggere il valore sul display Fare u odello per la lettura dei dati i ce trale ter ica 27

28 SENZA CONTACALORIE e o c è co tacalorie si pre do o le fatture del gas e si leggono le quantità in metri cubi e si moltiplicano per - potere calorifico gas - rendimento caldaia Nel progetto devo trovare - potere calorifico gas PCI - e rendimento caldaia η Qu = G x PCI x η = = 513 m³ x 9,45 kwh/m³ x 0,85 = 4120,7 kwh 28

29 CHE COSA SI RIPARTISCE QU;tot Qin ηgen;ms QU,tot QU,cli QU,acs Qin Se c è anche acqua calda sanitaria è caldamente raccomandato aggiungere un contacalorie anche sul primario dello scambiatore del produttore di acqua calda sanitaria per determinare la quota di energia utile per riscaldamento e per acqua calda sanitaria. OTTIMO: 2 CONTACALORIE PER MISURARE QU;cli e QU;acs 29

30 VOLONTARIO / INVOLONTARIO? IMPIANTO A ZONE CON CONTACALORIE Q1 Calore prelevato volontariamente dai singoli utenti (Q1 + Q2 + + Qn) a seguito di loro decisione deve essere ripartito a consumo. Q2 Il resto (Qgen,out ΣQi) calore disperso dalla rete e/o prelevato involontariamente deve essere ripartito a millesimi. Q3 Qgen,out 30

31 VOLONTARIO / INVOLONTARIO? I consumi involontari per acqua calda sanitaria sono spesso molto importanti I consumi volontari sono misurabili con un contalitri Volontario Volontario ENERGIA UTILE Volontario La norma equipara il contatore divisionale dell unità immobiliare (contalitri) ad un contatore di calore diretto 31

32 VOLONTARIO / INVOLONTARIO? Consumi volontari Consumi involontari Rete a colonne montanti. Il prelievo involontario non può essere misurato di anno in anno. Deve quindi essere definito un procedimento di calcolo Qgen,out 32

33 Consumi volontari Consumi involontari Calcolo dei consumi involontari secondo Norma UNI Metodo dettagliato: calcolo analitico delle reti di distribuzione Metodo semplificato: frazione tabellata dell energia utile Qgen,out 33

34 VOLONTARIO / INVOLONTARIO? Q1 Q2 Q3 Qgen,out Qgen,out SOLUZIONE OTTIMA: MISURA ANNO PER ANNO DEI CONSUMI VOLONTARI ED INVOLONTARI RIPIEGO: PROCEDIMENTO DI CALCOLO PREDEFINITO 34

35 RIASSUMENDO SPESA TOTALE: Spesa energetica (acquisto vettori energetici) + Spesa gestionale oppure Spesa per prelievo volontario + spesa per pot. term. impegnata Il servizio DEVE essere GARANTITO anche in ASSENZA DI CONSUMO! Spesa per potenza termica impegnata = spesa gestionale + valorizzazione della perdita di rete. Spesa gestionale = costi di manutenzione e conduzione M + servizio di contabilizzazione C; Valorizzazione della perdita di rete = perdita di rete Pcli x c 35

36 DEFINIZIONI La perdita di rete Pcli, comprende sia una componente di perdita NON recuperata che una componente recuperata. RECUPERATA NON recuperata Il costo unitario c [ /kwh] si determina a CONSUNTIVO alla fine della stagione termica «I morti si contano alla fine della battaglia». 36

37 PRINCIPI Singola utenza In caso di distribuzione orizzontale o «a zona» ed in presenza di contabilizzazione diretta, l i dividuazio e della perdita di rete è «semplice» in quanto si procede per differenza tra il consumo globale immesso in rete e la somma degli assorbimenti delle singole utenze. Più frequente negli impianti recenti (post D.Lgs. 192/2005); 37 Singola utenza Singola utenza Contacalorie in uscita

38 PRINCIPI In caso di distribuzione verticale o «a colonne montanti» l i dividuazio e della perdita di rete è «complicata» in quanto siamo impossibilitati dalla normativa a «misurare» e bisogna calcolare analiticamente la perdita di rete con tutte le difficoltà del caso. Più frequente negli impianti meno recenti (ante D.Lgs. 192/2005); 38 Ripartitori di calore Ripartitori di calore Ripartitori di calore

39 DIFFICOLTÀ DEL METODO ANALITICO DENTRO O FUORI?!? Recupero 95% krl,i 0,05 39 Recupero 5% krl,i 0,95 krl,i Ue krh Ui Ue

40 METODO SEMPLIFICATO Per tener conto delle difficoltà riscontrate con l approccio analitico, la norma UNI 10200:2013 introduce un metodo cosiddetto «SEMPLIFICATO» CRITERIO GUIDA UNI 10200:2013. Si individua la perdita di rete con il cosiddetto «metodo semplificato» (punto della norma): - si individua tramite la tabella Prospetto 10 il valore del coefficiente kinv in funzione della tipologia dell i pia to; 40

41 METODO SEMPLIFICATO - si individua la perdita di rete [kwh] Pcli moltiplicando il valore dell e ergia termica utile immessa in rete U per il coefficiente kinv sopra individuato; N.B. La norma attuale, per un refuso, correla il Kinv al fabbisogno ideale di energia utile dell edificio Qh,id,cli (ciò è in contrasto con le modalità con cui sono stati ricavati i valori tabulati). - si ottiene la valorizzazione della perdita di rete moltiplicando tale valore per il costo unitario c [ /kwh]calcolato a fine stagione; Valorizzazione perdita di rete = Pcli x c = [kwh] x [ /kwh] = ; - la componente di spesa involontaria si ricava sommando la componente gestionale (M + C) [ ] con la valorizzazione della perdita di rete (Pcli x c) [ ]; - la componente di spesa volontaria si ricava per differenza dalla spesa totale sottraendo la componente involontaria sopra determinata; 41

42 CRITERIO DI RIPARTO - la componente di spesa volontaria verrà suddivisa in base alle letture dei dispositivi di contabilizzazione installati; - la componente di spesa per prelievo involontario o «PER POTENZA TERMICA IMPEGNATA» si ripartisce in base alla tipologia di impianto realizzato: a) NON SONO stati installati dispositivi di termoregolazione (es. valvole termostatiche): la capacità massima di prelievo dalla rete (IMPEGNO) coincide con la potenza termica installata in ciascuna unità immobiliare, quindi la componente di spesa viene ripartita in base alla frazione di potenza termica installata f; b) SONO stati installati dispositivi di termoregolazione (es. valvole termostatiche): la capacità massima di prelievo dalla rete (IMPEGNO), per ciascuna unità immobiliare coincide con il fabbisogno di energia utile Qh,cli; Nasce quindi la necessità di AGGIORNARE LE TABELLE MILLESIMALI DI RISCALDAMENTO soprattutto per le considerazioni giuridiche illustrate nelle precedenti relazioni. 42

43 CRITERIO DI RIPARTO La NUOVA tabella millesimale di riscaldamento (in base al dettame normativo art. 26, c. 5 della Legge 9 gennaio 1991, n. 10) è frutto di un CALCOLO TERMOTECNICO con le seguenti considerazioni: a) una tabella millesimale esprime una relazione di proporzionalità tra ciascuna unità immobiliare e l edificio cui le unità appartengono. b) nel nostro caso (servizio di riscaldamento) questa relazione interviene tra il fabbisogno dell u ità immobiliare e quello dell i tero edificio; c) Il fabbisogno dell edificio viene individuato NON tenendo conto degli interventi (anche migliorativi) eseguiti su parti private e serve a stabilire le relazioni sopra citate. 43

44 CRITICITÀ ASPETTI FORMALI (terminologia e simboli) La terminologia ed i simboli devono essere allineati alle specifiche tecniche UNI/TS (ciò è importante al fine di agevolare il calcolo ed il reperimento dei dati necessari). 44

45 CRITICITÀ MILLESIMI DI FABBISOGNO Uso dei fabbisogni ideali (QX,nd), al netto delle perdite (al fine di semplificare il calcolo). Calcolo secondo la modalità di valutazione A2 (dati climatici, utenza e conduzione dell impianto standard). Fabbisogni riferiti all edificio non considerando interventi avvenuti su parti private. 45

46 CRITICITÀ CONSUMO INVOLONTARIO Se si adottano i valori tabulati, il coefficiente kinv deve essere applicato all energia erogata dalla caldaia (misurata da un contatore di calore o determinata attraverso il consumo di combustibile ed il rendimento di generazione). La norma, per un refuso, la attribuisce invece al fabbisogno ideale dell involucro (ciò è in contrasto con le modalità con cui sono stati ricavati i valori tabulati). 46

47 CRITICITÀ CONSUMO VOLONTARIO E CONSUMO INVOLONTARIO La spesa a carico di ogni utente è costituita dalla somma di: 1. quota di spesa per consumo, costituita dal corrispettivo del calore volontariamente consu-mato per riscaldamento (Cv) e ACS; 2. quota di spesa per potenza impegnata, costituita dalla quota parte della spesa gestionale G e dal corrispettivo del consumo involontario Ci = (Cinr + Cir). 47 Cinr Cinr Cir Cir Cv Cv Cir Cir Cv Cv Qp Cinr Cinr

48 CRITICITÀ PREREGOLAZIONE DELLA TEMPERATURA DI MANDATA Per il corretto funzionamento del sistema di regolazione e contabilizzazione la temperatura di mandata deve essere opportunamente preregolata ad una temperatura del fluido termovettore superiore (indicativamente di 10/15 C) a quella necessaria per ottenere nei locali la temperatura di 20 C, in funzione del grado di sbilanciamento dell impianto che si intende correggere. Temperature troppo elevate comporterebbero errori nell attribuzione del consumo involontario. 48

49 CRITICITÀ PREREGOLAZIONE DELLA TEMPERATURA DI MANDATA Eventuali opere importanti di isolamento termico degli impianti richiedono il ricalcolo della preregolazione della temperatura di mandata. 49

50 CRITICITÀ TUBAZIONI A VISTA Alcuni vecchi edifici sono stati dotati, in un secondo tempo, di impianti di riscaldamento a gravità (tubi grossi a vista nei locali, in quantità e potenza diverse nei vari alloggi e nei vari piani). In questo caso la potenza emessa da questi tubi va calcolata. 2 La UNI/TS consente di calcolare la temperatura media stagionale dei tubi e l'energia stagionale erogata. Questa energia, fornita dall'impianto ai vari alloggi in misura determinabile, andrebbe sommata al prelievo volontario Potenza da sommare a quella del radiatore. 2 Energia stagionale da calcolare e sommare al consumo volontario.

51 CRITICITÀ TUBAZIONI A VISTA Le emissioni delle tubazioni, calcolate in modo analitico secondo UNI Appendice A, determinano una componente di spesa aggiuntiva per le unità immobiliari che ne sono provviste. Il consumo involontario deve essere calcolato al netto delle emissioni suddette (altrimenti sarebbero conteggiate due volte). Tutte queste considerazioni TECNICHE devono però conciliarsi con le opportune CONSIDERAZIONI GIURIDICHE che spesso risultano prevalenti e inderogabili (esempio SERVITU ). 51

52 CRITICITÀ IMPIANTO MONOTUBO L anello, se sempre alimentato, va computato a parte con criteri simili a quelli dei tubi a vista. 52

53 CRITICITÀ PROSPETTO PREVISIONALE Deve fornire una previsione indicativa dei consumi e delle relative spese in condizioni convenzionali. Nel caso i consumi differiscano dalle previsioni, può essere un utile riferimento per individuare e incentivare comportamenti virtuosi. Calcolo secondo la modalità di valutazione A3 (dati climatici ed utenza standard, conduzione dell impianto reale). Deve essere riferito all edificio attuale, dopo eventuali interventi di risparmio energetico. 53

54 CONCLUSIONI In attesa che il gruppo di lavoro si pronunci sulle questioni sopra segnalate, riteniamo che gli operatori del settore che devono utilizzare la norma possano già applicare, se li condividono, i concetti esposti. 54

55 Grazie per la vostra attenzione 55

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