Attività di audit Emissioni in atmosfera Impianti Termici

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1 Attività di audit Emissioni in atmosfera Impianti Termici Ci si propone di analizzare gli elementi da verificare in sede di audit in un Impianto Termico con riferimento alle emissioni in atmosfera e con particolare evidenza all analisi del rendimento di combustione. Alcune premesse e definizioni sono necessarie. Potenza termica al focolare (Pfoc) E detta anche portata termica. E la potenza in entrata al generatore. Pfoc = P.C.I. x portata combustibile [kw] P.C.I. = potere calorifico inferiore del combustibile. Potenza termica convenzionale (Pc) Pc = Pfoc perdite al camino (fumi) [kw] Potenza termica utile (Pu) È data dalla quantità di energia termica trasferita nell unità di tempo al fluido termovettore. E la potenza in uscita dal generatore. Pu = Pfoc perdite al camino perdite irraggiamento [kw] Normalmente la Pfoc e la Pu sono riportate nei dati di targa della caldaia. Per una caldaia tradizionale i valori sono mediamente quelli mostrati in figura. Pietro Vitiello Pag 1/7 02/11/2012

2 Schematicamente: Rendimento di combustione (ηc) E il rapporto tra la Potenza termica convenzionale (Pc) e la Potenza termica al focolare (Pfoc); ηc = Pc / Pfoc E quello che è misurato durante le operazioni di manutenzione (analisi della combustione) conformemente alla UNI Rendimento termico utile (ηtu) E il rapporto tra la Potenza termica utile (Pu) e la Potenza termica al focolare (Pf); è il vero rendimento del generatore; ηtu = Pu / Pfoc Il Rendimento termico utile (ηtu) è il rendimento che definisce la legislazione come valore di riferimento. Ad intervalli regolari (normalmente una volta l anno) si devono fare i controlli tecnici nelle Caldaie termiche. I risultati devono essere riportati da parte del manutentore nel Rapporto di Controllo Tecnico di cui all ALLEGATO F della legge 192/05, modificato e sostituito come da ALLEGATO F della 311/06 (vedi fac-simile riportato in Fig. 1). Il campo D CONTROLLO DEL RENDIMENTO DI COMBUSTIONE, come si nota, fa riferimento alla Norma UNI Analisi dei prodotti della combustione e misurazione in opera del Pietro Vitiello Pag 2/7 02/11/2012

3 rendimento di combustione. La Norma in questione, che in questo caso diventa cogente, è la norma da seguire per misurare il rendimento di combustione. Di seguito alcune indicazioni che dà la dalla Norma: La modalità per eseguire la prova è: 3 misurazioni a intervalli uguali; 120 secondi di attesa dalla prima aspirazione fumi; Il tempo tra le singole misure le sceglie il tecnico; Il risultato della prova è il calcolo dei valori medi di ogni singolo parametro. Lo strumento multifunzione deve essere verificato e tarato periodicamente secondo le istruzioni fornite dal costruttore. In assenza di tali istruzioni, lo strumento deve essere verificato e tarato almeno una volta ogni 12 mesi; Il produttore deve dichiarare che il suo analizzatore è conforme alla Norma (UNI 10389) e rispetta le precisioni indicate. Alcuni produttori lo hanno inserito nelle istruzioni; Il verificatore deve usare uno strumento che stampa la data, l ora e la matricola dello strumento; Il manutentore deve trascrivere l analisi di combustione nel libretto d impianto o di centrale (non serve che compili il rapporto di prova UNI di cui ha l obbligo della compilazione il verificatore dell ente pubblico); Nella casella Rendimento Combustione si deve indicare il valore medio del Rendimento di combustione alla massima potenza termica del focolare effettiva. La misura di ogni singolo parametro deve essere effettuata almeno tre volte. La norma UNI indica anche di considerare un incertezza del 2% nella misura del rendimento, a causa delle incertezze date dagli strumenti ed alle letture eseguite. Al valore misurato andranno sottratte dunque 2 unità (esempio: misura 92,4%, riportare 90,4% sul modulo). Vediamo i limiti: Limite del Rendimento Combustione I valori minimi del Rendimento di combustione sono fissati dalla legislazione vigente tramite una serie impressionante di rimandi legislativi (152/06, 192/05, 412/93,.) in funzione dell anno di installazione e tipologia di caldaia. Di seguito è riportata una Tabella che riporta le formule per il calcolo del Rendimento minimo e ne riepiloga i limiti per i generatori ad acqua a diversi valori di Pn. Pietro Vitiello Pag 3/7 02/11/2012

4 Generatori di calore ad acqua calda - Formule per il calcolo dei valori limiti del Rendimento termico utile. Pn POTENZA NOMINALE CALDAIA Installati prima del 28/10/1993 η min 84 + (2 log Pn) 2 Installati dal 29/10/1993 al 31/12/1997 η min 84 + (2 log Pn) Installati dal 01/01/1998 al 08/10/2005 standard η min 84 + (2 log Pn) bassa temperatu ra η min 87,5 + (1,5 log Pn) condensazi one η min 91 + (1 log Pn) Installati dopo 8/10/2005 condensazi one η min 90 + (2 log Pn) - 1 Caldaie tradiziona li η min 88 + (2 log Pn) ,1 87,1 87,1 89,8 92, ,2 87,2 87,2 89,9 92, ,3 87,3 87,3 90,0 92, ,4 87,4 87,4 90,0 92, ,6 87,6 87,6 90,2 92, ,7 87,7 87,7 90,3 92, ,8 87,8 87,8 90,4 92, ,9 87,9 87,9 90,4 93, ,0 88,0 88,0 90,5 93, ,2 88,2 88,2 90,6 93, ,4 88,4 88,4 90,8 93, ,6 88,6 88,6 91,0 93, ,0 89,0 89,0 91,2 93, ,2 89,2 89,2 91,4 93, Dove Pn è la Potenza termica utile. Per valori di Pn maggiori di 400 kw si applica il limite massimo corrispondente a 400 kw; Quindi si deve verificare che: ηc ηlegge, dove a ηc è il rendimento misurato e calcolato e a cui occorre togliere 2 punti dovuti all incertezza della misura, mentre ηlegge è quello ricavato dalla Tabella di cui sopra. Per opportuna conoscenza è da dire che la Norma UNI inoltre stabilisce anche dei valori limiti per il Monossido di Carbonio e l indice di Bacharach. Per il primo il limite massimo è pari a 1000 ppm (sopra questo valore l esito della prova di combustione è da considerarsi negativo, indipendentemente dal valore del rendimento misurato), per il secondo l indice di fumosità non deve superare l indice 2 della scala Bacharach per i generatori a gasolio. I valori riportati nel Rapporto di Controllo Tecnico devono essere trascritti nella scheda 9 del Libretto di Centrale conforme all Allegato F del 412/93 (sostituito dall allegato I del D.M. 17 marzo 2003) di cui all Fig. 2. Occorre porre particolare attenzione al campo VERIFICHE al fine di assicurarsi che le verifiche hanno dato esito positivo e verificare la correttezza e congruenza dei dati. Pietro Vitiello Pag 4/7 02/11/2012

5 Riepilogando, verificare: L esistenza del Rapporto di Controllo Tecnico. Il controllo si deve una volta l anno. Per le centrali termiche dotate di generatore di calore o di generatori di calore con potenza termica nominale (Potenza Utile) complessiva maggiore o uguale a 350 kw è inoltre prescritta una seconda determinazione del solo rendimento di combustione da effettuare normalmente alla metà del periodo di riscaldamento. La Compilazione del Campo D del Rapporto di Controllo Tecnico. La taratura dello strumento di misura (che bisogna richiedere perché non è riportato in nessun rapporto). La congruenza delle stampe delle misure eseguite con i dati riportati nel Campo D. Che La Scheda 9. del Libretto di Centrale sia compilata. Che nella scheda 8. del Libretto di Centrale il valore di η DPR 412 sia congruente con quello della Tabella sopra riportata. Se non lo è bisogna capire come è stato fatto il calcolo. Nella Scheda 9. nel campo VERIFICHE che la relazione sia soddisfatta tenuto conto della sottrazione dei due punti a titolo cautelativo. Pietro Vitiello Pag 5/7 02/11/2012

6 Figura 1 Pietro Vitiello Pag 6/7 02/11/2012

7 Figura 2 Pietro Vitiello Pag 7/7 02/11/2012