INCONTRO TECNICO FORMATIVO

Transcript

1 INCONTRO TECNICO FORMATIVO GIOVEDÌ 19 SETTEMBRE 2013 Ordine degli Ingegneri della Provincia di Como D.Lgs. 3 marzo 2011, n. 28 Raccomandazione CTI 09 Verifica quota di energia rinnovabile, applicazioni pratiche e valutazioni mediante software di calcolo Per. Ind. Marzio Zaghini - consulente COSMOGAS

2 DECRETO LEGISLATIVO 3 MARZO 2008, N. 28

3 Art. 1 - Finalità Raggiungimento degli obiettivi nazionali 17% del consumo finale lordo di energia, prodotta da fonti rinnovabili entro il 2020

4 Art. 2 - Definizioni ENERGIA DA FONTI RINNOVABILI: ENERGIA PROVENIENTE DA FONTI RINNOVABILI NON FOSSILI, vale a dire energia eolica, solare, aerotermica, geotermica, idrotermica e oceanica, idraulica, biomassa, gas di discarica, gas residuati dai processi di depurazione e biogas;

5 Art. 2 - Definizioni QUANDO SI APPLICA? RISTRUTTURAZIONE RILEVANTE Superficie utile > 1000 m2 con ristrutturazione integrale dell involucro Qualsiasi superficie utile soggetta a demolizione e ricostruzione anche in manutenzione straordinaria NUOVA COSTRUZIONE Tutti gli edifici con richiesta pertinente titolo edilizio presentata successivamente all entrata in vigore del decreto (29/03/2013)

6 Allegato 3 OBBLIGHI PER I NUOVI EDIFICI O GLI EDIFICI SOTTOPOSTI A RISTRUTTURAZIONI RILEVANTI Devono essere progettati e realizzati in modo da garantire il contemporaneo rispetto della copertura: del 50% dei consumi previsti per l acqua calda sanitaria % Σ consumi previsti per acqua calda sanitaria+riscaldamento+raffrescamento: a) dal 31 maggio 2012 al 31 dicembre 2013: 20% b) dal 1 gennaio 2014 al 31 dicembre 2016: 35% c) dal 1 gennaio 2017: 50%

7 la potenza elettrica degli impianti alimentati da fonti rinnovabili che devono essere obbligatoriamente installati sopra, all interno dell edificio o nelle relative pertinenze, misurata in kw, è calcolata secondo la seguente formula: P= 1. S K Dove: S = è la superficie in pianta dell edificio al livello del terreno, misurata in mq K = è un coefficiente (mq/kw) che assume i seguenti valori: a) dal 31 maggio 2012 al 31 dicembre 2013: 80 b) dal 1 gennaio 2014 al 31 dicembre 2016: 65 c) dal 1 gennaio 2017: 50

8 Gli obblighi di cui al comma 1 non possono essere assolti tramite impianti da fonti rinnovabili che producano esclusivamente energia elettrica la quale alimenti, a sua volta, dispositivi o impianti per la produzione di acqua calda sanitaria, il riscaldamento e il raffrescamento. Gli obblighi di cui comma 1 non possono essere assolti tramite impianti da fonti rinnovabili che producano esclusivamente energia elettrica utilizzata per la produzione diretta di energia termica (effetto Joule) per la produzione di acqua calda sanitaria, il riscaldamento e il raffrescamento.

9 Art. 11 Comma 3 - L inosservanza dell obbligo di cui al comma 1 comporta il diniego del rilascio del titolo edilizio. Comma 7 - Gli obblighi previsti da atti normativi regionali o comunali sono adeguati alle disposizioni del presente articolo entro 180 giorni dalla data di entrata in vigore del presente decreto. Decorso inutilmente il predetto termine, si applicano le disposizioni di cui al presente articolo.

10 procedura di calcolo dell ENERGIA RINNOVABILE PRELEVATA dalle POMPE DI CALORE

11 Come funziona una pompa di calore? SORGENTE FREDDA LAVORO SORGENTE CALDA E RES è l energia utile prelevata dall evaporatore Q usable -- E RES Q usable è l energia utile ceduta dal condensatore

12 RENDIMENTO DI UNA PDC Definito come COP ovvero coefficiente di prestazione, è il rapporto fra il calore somministrato alla sorgente o pozzo caldo e il lavoro o energia spesa compiere questo: COP = Q L

13 EFFETTO DEL CARICO PARZIALE CR Secondo la UNI TS parte 4 nel calcolo del coefficiente di prestazione della Pdc bisogna tener conto della diminuzione dell efficienza in base al carico, il che avviene mediante dei fattori correttivi FC che diminuiscono il COP finale.

14 ESEMPIO Pdc aria-acqua con - COP = 3,8 alle condizioni attuali di A 5 C e W 35 C - Pu = 7 kw alle condizioni di progetto A -5 C e W 55 C - Pu richiesta = 2 KW alle condizioni attuali di A 5 C e W 35 C Il Fattore di Carico CR della Pdc sarà pari a 2/7 = 0,28 (28%) Per una macchina on-off corrisponde ad un fattore di correzione FC = 0,8 Da cui deriva un COP corretto = 3,8 x 0,8 = 3,04

15 ESISTE UN COPmax? SI e dipende dal secondo principio della termodinamica. COPmax = T2 T2 T1 Dove: T1 = è la temperatura della sorgente fredda = - 5 C = 268 K T2 = è la temperatura del pozzo caldo = 55 C = 328 K

16 COPmax = = 5,46 Il rendimento equivalente teorico di una Pdc paragonato ad una caldaia sarebbe pari a: 5,46 x 0,46 = 2,52 = 252 %

17 CHE COSA E L SCOP? Lo SCOP ovvero il Seasonal COP non è altro che un dato riassuntivo del rendimento medio stagionale calcolato dal produttore valutando l inserimento di una Pdc in un edificio fittizio di riferimento.

18 ENERGIA RINNOVABILE PRELEVATA DA POMPE DI CALORE E RES = Q usable X (1-1/SPF)

19 RENDIMENTO MINIMO RICHIESTO Per essere considerata rinnovabile una pompa di calore deve avere un coefficiente prestazione medio stagionale (SPF) superiore a: SPF > 1,15 x 1/η η = 0,46 rendimento del sistema elettrico nazionale SPF > 1,15 x 1/0,46 SPF > 1,15 x 2,18

20 RENDIMENTO MINIMO RICHIESTO Per essere considerata rinnovabile la pompa di calore deve avere un coefficiente prestazione medio stagionale superiore a SPF > 2,50

21 Come si determina il rendimento medio stagionale di pompe di calore ovvero l SPF? SPF non è un termine preciso e legato esclusivamente alla macchina, ma dipende: - da tutto l impianto in cui è inserita - dalle condizioni climatiche esterne e di utilizzo interne

22 Il Progettista deve calcolare su base mensile l energia termica prodotta dalla Pdc e l energia elettrica assorbita dalla stessa. Il Produttore Deve mettere a disposizione i dati prestazionali della macchina, Pu e COP, a pieno carico nelle condizioni di lavoro di seguito riportate:

23 ENERGIA RINNOVABILE PRELEVATA DA POMPE DI CALORE 1 STEP Verificare che SPF > 2,5

24 E RES = Q usable X (1-1/SPF) SORGENTE FREDDA LAVORO SORGENTE CALDA E RES Q usable -- E RES Q usable

25 ESEMPIO: Q usable = 100 kwh COP medio stagionale (SPF)= 3,5 1 VERIFICA SPF > 2,5 E RES = 100 x (1-1/3,5) = 100 x 0,714 = 71,4 kwh

26 Come calcolare LA QUOTA DI ENERGIA RINNOVABILE ai fini del Dlgs 28 del 28/03/2011

27 Raccomandazione CT 09 TITOLO Prestazioni Energetiche degli Edifici: Calcolo della Quota di Energia Rinnovabile SCOPO E CAMPO DI APPLICAZIONE La Raccomandazione fornisce le informazioni necessarie e descrive una procedura univoca per il calcolo della quota di energia rinnovabile ai fini dell Allegato 3 del Decreto Legislativo n. 28 del 2011 e si applica a edifici nuovi o sottoposti a ristrutturazioni rilevanti

28 Quota di energia rinnovabile La quota percentuale di energia rinnovabile si calcola come segue: QR = 100 x QP,ren,tot / QP,tot DOVE: QP,ren,tot è la quota di ENERGIA PRIMARIA rinnovabile totale prodotta da fonti energetiche on site QP,tot è la quota di ENERGIA PRIMARIA totale data dalla somma della quota di energia primaria rinnovabile totale e non rinnovabile totale.

29 Energia captata o prelevata in loco (definita on site ): energia solare captata entro il confine energetico del sistema e convertita in energia elettrica o in energia termica utile ed energia aerotermica, geotermica, idrotermica a bassa entalpia prelevata entro il confine del sistema e riqualificata in energia termica utile ad entalpia più elevata mediante pompa di calore.

30 L ENERGIA PRIMARIA è quella richiesta per produrre una unità di energia fornita, tenendo conto delle perdite di estrazione, trattamento, stoccaggio, trasporto, conversione o trasformazione, trasmissione o distribuzione e quanto altro necessario per consegnare l energia fornita al confine energetico del sistema

31 CTI fornisce una serie di fattori di conversione - PROSPETTO 4

32 ESEMPIO di calcolo QUOTA DI COPERTURA SOLARE TERMICO + CALDAIA A CONDENSAZIONE Fabb. energetico= 100 kwh ENERGIA PRIMARIA TOTALE QUOTA RINNOVABILE CONTRIBUTO SOLARE TERMICO 70 kwh x 0,8 = 56 kwh x FP=1,00 = 56 kwh QP,ren,tot CONTRIBUTO CALDAIA CONDENSAZIONE 44 kwh / 0.85= 51,8 kwh x FP=1,02 = 52,8 kwh QP,nren,tot CONTRIBUTI AUSILIARI ELETTRICI 1,5 kwh x FP=2,18 = 3,27 kwh QP,nren,tot QR = 100 x QP,ren,tot / QP,tot = 112 kwh QP,tot 56 kwh 50%

33 ESEMPIO di calcolo QUOTA DI COPERTURA POMPA DI CALORE ELETTRICA ARIA/ACQUA Fabb. energetico= 100 kwh Q usable E RES ENERGIA PRIMARIA TOTALE QUOTA RINNOVABILE ENERGIA PRODOTTA DALLA PdC = 100 kwh ENERGIA ELETTRICA FORNITA RETE (assorbita dalla PdC) 100/3,5= 28,6 kwh x FP=2,18 = 62,3 kwh QP,nren,tot ENERGIA PRELEVATA SORGENTE FREDDA ,6 =71,4kWh x FP=1 = 71,4 kwh QP,ren,tot QR = 100 x QP,ren,tot / QP,tot = 133 kwh QP,tot 71,4 kwh 54,4%