MOD 5 b UNI PARTE 2 ESEMPIO MANUALE DI CALCOLO ESEMPIO MANUALE DI CALCOLO

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Lucio Lillo
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1 Ph.D. E- mail: CORSO DI FORMAZIONE PER L ISCRIZIONE ALL ELENCO DEI PROFESSIONISTI ABILITATI AL RILASCIO DELLA CERTIFICAZIONE ENERGETICA IN REGIONE PIEMONTE CONFORME DELIBERA REGIONALE 11965/2009 MOD 5 b UNI PARTE 2 ESEMPIO MANUALE DI CALCOLO Professore a.c. di Fisica Tecnica Fac. Architettura(UniGe) Professore a.c. di Impianti Tecnici Fac. Ingegneria (UniGe) 2011 DEI GEOMETRI E GEOMETRI LAUREATI DELLA PROVINCIA DI NOVARA 1/27 REDAZIONE DI UN CERTIFICATO ENERGETICO ESEMPIO MANUALE DI CALCOLO DEI GEOMETRI E GEOMETRI LAUREATI DELLA PROVINCIA DI NOVARA 2/27

CONFORME DELIBERA REGIONALE 11965/2009 MOD 5 b UNI 11 300 PARTE 2 ESEMPIO MANUALE DI CALCOLO Professore a.c. di Fisica Tecnica Fac.

2 APPLICAZIONE NUMERICA SEQUENZIALE PER IL CALCOLO DEL FABBISOGNO DI ENERGIA PRIMARIA DELL'INVOLUCRO RISCALDAMENTO I dati di ingresso per l analisi attuale sono: Qh,nd= 22101,45 kwh ( DA UNI PARTE 1) Su= 120 m2; Volume Lordo m3 destinazione d uso : residenziale Sistema di emissione: radiatori su parete esterna con U=2.8 W/m2K Sistema di regolazione: valvole termostatiche (solo ambiente con regolatore 1 grado) Sistema di distribuzione: impianto autonomo realizzato nel 1980 Sistema di produzione: Generatore a gasolio 2 stelle 1980 potenza 35 Kw installato in interno, temperatura media di caldaia 70, generatore monostadio, camino di altezza 7 m senza serranda Accumulo nessuno DEI GEOMETRI E GEOMETRI LAUREATI DELLA PROVINCIA DI NOVARA 3/27 PERDITE DI EMISSIONE Partendo dal valore di Q h,nd si devono calcolare le perdite del sistema di emissione facendo riferimento ai valori proposti dalla Uni parte 2 nella tabella relativa ai locali di altezza inferiore ai 4 metri Il primo dato necessario per la determinazione del rendimento è la valutazione del Carico termico medio annuo che si ottiene dividendo l energia netta necessaria all involucro per il tempo di funzionamento e il volume lordo FC medio annuo =Q h,nd / (1000 τ V) [kwh/( 1000 h m 3 ) = W/m 3 ] Nel nostro caso: Q h, nd =22201,45 KWh /3984 h P= 5,547 kw Volume LORDO m 3 FC medio annuo =P*1000/V = 11,77 W/m 3 DEI GEOMETRI E GEOMETRI LAUREATI DELLA PROVINCIA DI NOVARA 4/27

8 W/m2K Sistema di regolazione: valvole termostatiche (solo ambiente con regolatore 1 grado) Sistema di distribuzione: impianto autonomo realizzato nel 1980 Sistema di produzione: Generatore a

3 PERDITE DI EMISSIONE Il secondo dato utile per la determinazione del rendimento è la tipologia di sistema di emissione: radiatori su parete esterna. Occorre determinare se la parete esterna sia isolata o meno in funzione della definizione data nella nota * ( 3 riga ) del prospetto citato. La parete è definita non isolata se la sua trasmittanza è maggiore di 0,8 W/m 2 K. Nel nostro caso (2,8) quindi non isolata; η e = 0,92-0,04 = 0,88 Osservazione importante: nel caso di miglioramenti dell involucro edilizio che comportino una riduzione di U (<0,8) anche se non conforme alle richieste di legge (<0,35); il beneficio conseguente non si concretizzerà solamente sulla diminuzione di energia netta (involucro) ma coinvolgerà anche la sezione impianti con un miglioramento del rendimento di emissione. Q l,e =Q h,nd * (1-η e )/η e =22201,45*(1-0,88)/0,88=3013,8 kwh DEI GEOMETRI E GEOMETRI LAUREATI DELLA PROVINCIA DI NOVARA 5/27 PERDITE DI REGOLAZIONE In riferimento al prospetto sopra riportato nel caso di radiatori con valvole termostatiche a regolazione 1 grado il valore di rendimento da utilizzare è η rg = 0,97 Q l,rg =(Q h,nd +Q l,e )*(1-η rg )/η rg da cui: Q l,rg = ( )*(1-0,97)/0,97= 776,7 kwh DEI GEOMETRI E GEOMETRI LAUREATI DELLA PROVINCIA DI NOVARA 6/27

La parete è definita non isolata se la sua trasmittanza è maggiore di 0,8 W/m 2 K.

4 PERDITE DI DISTRIBUZIONE Trascurando eventuali perdite recuperate nelle tubazioni e computando l energia elettrica degli ausiliari di circolazione nei valori della caldaia (sistema asservito al generatore) η d = 0.98 Q d = (Q h,nd +Q e +Q rg )*(1-η d )/η d = ( ,7)*(1-0,98)/0,98= 528,4 kwh DEI GEOMETRI E GEOMETRI LAUREATI DELLA PROVINCIA DI NOVARA 7/27 PERDITE DI PRODUZIONE DATI GENERATORE Generatore a gasolio 2 stelle potenza 35 Kw installato in interno, 1980, temperatura media di caldaia 70, generatore monostadio, camino di altezza 7 m senza serranda di chiusura dell aria comburente a bruciatore spento. La determinazione del fattore climatico è di fondamentale importanza per valutare quale sia la potenza necessaria da installare per coprire i picchi di temperatura e la tempovarianza delle temperature esterne rispetto alla procedura standard che utilizza i valori medi mensili, rispetto alla potenza realmente installata e quindi al conseguente sovradimensionamento del generatore. Infatti la caldaia ottimale è quella che funziona in continuo a bassi livelli. DEI GEOMETRI E GEOMETRI LAUREATI DELLA PROVINCIA DI NOVARA 8/27

98 Q d = (Q h,nd +Q e +Q rg )*(1-η d )/η d = (22101+3013+776,7)*(1-0,98)/0,98= 528,4 kwh DEI GEOMETRI E GEOMETRI LAUREATI DELLA PROVINCIA DI NOVARA 7/27 PERDITE DI PRODUZIONE DATI GENERATORE

5 PERDITE DI PRODUZIONE DATI GENERATORE DEI GEOMETRI E GEOMETRI LAUREATI DELLA PROVINCIA DI NOVARA 9/27 PERDITE DI PRODUZIONE DATI GENERATORE Il fabbisogno in uscita dal generatore è dato da Q hr =Q h,nd +Q l,e +Q rg +Q d =26420,5 kwh La potenza media richiesta è quindi Φ avg =Q hr /τ = /(166*24)= 6,6 kw La potenza installabile è Φ gn = Φ avg /F clima = 6,6/ 0,48 = 13,8 kw Il fattore F1 di sovradimensionamento risulta pertanto Φ installata / Φ gn = 35/13,8 = 2,5 DEI GEOMETRI E GEOMETRI LAUREATI DELLA PROVINCIA DI NOVARA 10/27

quindi Φ avg =Q hr /τ = 26420 /(166*24)= 6,6 kw La potenza installabile è Φ gn = Φ avg /F clima = 6,6/ 0,48 = 13,8 kw Il fattore F1

6 PERDITE DI PRODUZIONE DATI GENERATORE Il fattore F1 di sovradimensionamento risulta pertanto Φ installata / Φ gn = 35/13,8 = 2,5 Q l,gn =(Q h,nd +Q l,e +Q rg +Q d )*(1-η gn )/η gn =26420,5*(1-0,82)/0,82=5799kWh DEI GEOMETRI E GEOMETRI LAUREATI DELLA PROVINCIA DI NOVARA 11/27 AUSILIARI POMPE M = Q/cp/delta T/ORE RISC= (26420)/1.163/10/3984= 570 L/H DEI GEOMETRI E GEOMETRI LAUREATI DELLA PROVINCIA DI NOVARA 12/27

=26420,5*(1-0,82)/0,82=5799kWh DEI GEOMETRI E GEOMETRI LAUREATI DELLA PROVINCIA DI NOVARA 11/27

7 AUSILIARI BRUCIATORE DEI GEOMETRI E GEOMETRI LAUREATI DELLA PROVINCIA DI NOVARA 13/27 Occorre poi tener conto del tempo di funzionamento del bruciatore e delle pompe si suppone nel nostro caso che τ po =τ gn ossia che la pompa sia sempre in funzione durante il tempo di attivazione del generatore. Il fattore medio di carico del generatore FC u = Φ avg /Φ installata = 6,6/35=0,19 energia pompe Q aux, el =W aux *τ*fc u = 348*166*24*0,19 = 263,4 kwh el Q aux =Q aux, el *f p,el = 574,21 kwh COMPLESSIVAMENTE Q P,H =Q h,nd +Q l,e +Q rg +Q d +Q gn +Q aux = 32793,6 kwh DEI GEOMETRI E GEOMETRI LAUREATI DELLA PROVINCIA DI NOVARA 14/27

Il fattore medio di carico del generatore FC u = Φ avg /Φ installata = 6,6/35=0,19 energia pompe Q aux, el =W aux *τ*fc u = 348*166*24*0,19 = 263,4 kwh el Q

8 DEI GEOMETRI E GEOMETRI LAUREATI DELLA PROVINCIA DI NOVARA 15/27 Produzione Acqua calda ACQUA CALDA SANITARIA Dati : Acqua calda prodotta elettricamente per 365 gg annui assenza di ausiliari. Calcolo del fabbisogno S u = 120 m 2 Dove: ρ è la massa volumica dell acqua [kg/m 3 ]; c è il calore specifico dell acqua pari a 1,163 [Wh/kg C]; V w è il volume dell acqua richiesta durante il periodo di calcolo [m 3 /G]; T er T 0 G è la temperatura di erogazione [ C]; è la temperatura di ingresso dell acqua fredda sanitaria [ C]; è il numero di giorni del periodo di calcolo [G]. DEI GEOMETRI E GEOMETRI LAUREATI DELLA PROVINCIA DI NOVARA 16/27

Calcolo del fabbisogno S u = 120 m 2 Dove: ρ è la massa volumica dell acqua [kg/m 3 ]; c è il calore specifico dell acqua pari a 1,163 [Wh/kg C]; V w è il

9 ACQUA CALDA SANITARIA DEI GEOMETRI E GEOMETRI LAUREATI DELLA PROVINCIA DI NOVARA 17/27 ACQUA CALDA SANITARIA DEI GEOMETRI E GEOMETRI LAUREATI DELLA PROVINCIA DI NOVARA 18/27

10 ACQUA CALDA SANITARIA DEI GEOMETRI E GEOMETRI LAUREATI DELLA PROVINCIA DI NOVARA 19/27 ACQUA CALDA SANITARIA DEI GEOMETRI E GEOMETRI LAUREATI DELLA PROVINCIA DI NOVARA 20/27

11 Indici finali DEI GEOMETRI E GEOMETRI LAUREATI DELLA PROVINCIA DI NOVARA 21/27 CONFRONTO CON I VALORI NAZIONALI E REDAZIONE DELLA CLASSIFICAZIONE DEI GEOMETRI E GEOMETRI LAUREATI DELLA PROVINCIA DI NOVARA 22/27

NAZIONALI E REDAZIONE DELLA CLASSIFICAZIONE DEI

12 DEI GEOMETRI E GEOMETRI LAUREATI DELLA PROVINCIA DI NOVARA 23/27 DEI GEOMETRI E GEOMETRI LAUREATI DELLA PROVINCIA DI NOVARA 24/27

13 DEI GEOMETRI E GEOMETRI LAUREATI DELLA PROVINCIA DI NOVARA 25/27 DEI GEOMETRI E GEOMETRI LAUREATI DELLA PROVINCIA DI NOVARA 26/27

14 Grazie per l attenzione. paolo.cavalletti@unige.it Tel DEI GEOMETRI E GEOMETRI LAUREATI DELLA PROVINCIA DI NOVARA 27/27

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