Termotecnica Pompe di Industriale

Transcript

1 Termotecnica Pompe di Industriale Calore

2 LE POMPE DI CALORE NELLA CERTIFICAZIONE ENERGETICA DEGLI EDIFICI: LA UNI/TS Roberto Nidasio CTI Comitato Termotecnico Italiano Energia e Ambiente Ente federato UNI Venerdì 24 maggio 2013 Crowne Plaza Hotel Via K. Adenauer, San Donato Milanese Milano

3 CONTENUTI DELLA PRESENTAZIONE INTRODUZIONE ALLA UNI/TS 11300: Scopo e campo di applicazione Le pompe di calore nella UNI/TS LE POMPE DI CALORE NELLA UNI/TS : Tipologie di pompe di calore e loro classificazione Il calcolo delle prestazioni energetiche delle pompe di calore Le pompe di calore ad aria e il BIN method Le prospettive future in ambito normativo 2

4 UNI/TS 11300: SCOPO E CAMPO DI APPLICAZIONE La UNI/TS è una specifica tecnica sviluppata dai gruppi di lavoro del CTI allo scopo di definire un METODO PER IL CALCOLO DEI FABBISOGNO ENERGETICO DI UN EDIFICIO La UNI/TS è lo STRUMENTO NAZIONALE PER il CALCOLO DELLE PRESTAZIONI ENERGETICHE DI UN EDIFICIO Vengono valutati i fabbisogni di energia primaria dei seguenti SERVIZI: - Climatizzazione invernale - Produzione di acqua calda sanitaria - Climatizzazione estiva - Ventilazione - Illuminazione 3

5 UNI/TS 11300: STRUTTURA La UNI/TS è divisa in quattro parti: Parte 1: Determinazione del fabbisogno di energia termica dell'edificio per la climatizzazione estiva ed invernale Parte 2: Determinazione del fabbisogno di energia primaria e dei rendimenti per la climatizzazione invernale e per la produzione di acqua calda sanitaria, per la ventilazione e per l illuminazione Parte 3: Determinazione del fabbisogno di energia primaria e dei rendimenti per la climatizzazione estiva Parte 4: Utilizzo di energie rinnovabili e di altri metodi di generazione per riscaldamento di ambienti e preparazione acqua calda sanitaria 4

6 UNI/TS 11300: CARATTERISTICHE La UNI/TS è una norma DI SISTEMA In un edificio, uno o più impianti/sistemi possono concorrere al soddisfacimento di uno o più servizi LE POMPE DI CALORE NELLA UNI/TS Le pompe di calore sono considerate: -nella UNI/TS (servizio climatizzazione estiva) -nella UNI/TS (servizio climatizzazione invernale e ACS) Le POMPE DI CALORE nella UNI/TS sono trattate come sottosistemi di generazione che concorrono al soddisfacimento di un fabbisogno dato dall energia termica utile richiesta dal fabbricato maggiorato delle perdite dei sottosistemi a valle della generazione 5

7 LE POMPE DI CALORE NELLA UNI/TS Flusso del calore Flusso di calcolo Fabbisogno di energia termica utile ideale richiesta dal fabbricato ( ) Fabbisogno di energia termica utile richiesta dai sottosistemi di UTILIZZAZIONE ( ) Accumulo Distribuzione Regolazione Emissione Caldaia PDC Fabbisogno di energia termica utile soddisfatto dai sottosistemi di GENERAZIONE ( e4) 6

8 LE PRESTAZIONI ENERGETICHE DELLE POMPE DI CALORE Le PRESTAZIONI delle pompe di calore sono fortemente influenzate dalle condizioni effettive di funzionamento, in particolare: - le temperature agli scambiatori - i fattori di carico della macchina Principi generali della metodologia di calcolo Scopo della UNI/TS è quello di valutare le prestazioni delle pompe di calore nelle condizioni effettive di funzionamento. Perfare ciò si parte da dati dichiarati dal produttore di prestazioni a determinate condizioni (punti di prova) NORME DI SISTEMA NORME DI PRODOTTO 7

9 UNI/TS : PASSI DELLA METOLOGIA DI CALCOLO Secondo la UNI/TS per determinare fabbisogno energetico soddisfatto da una pompa di calore occorre: 1) Conoscere il fabbisogno di energia richiesto alla generazione 2) Conoscere le prestazioni della macchina (COP o GUE) a determinate condizioni (fornite dal produttore) 3) Determinare quali sono le condizioni effettive di funzionamento 4) Calcolare il fabbisogno energetico che può essere soddisfatto dalla pompa di calore e l eventuale quota che deve essere soddisfatta attraverso sottosistema integrativo 5) Calcolare le prestazioni della macchina alle condizioni effettive di funzionamento Questi passi valgono per TUTTE LE TIPOLOGIE di pompe di calore 8

10 TEMPERATURE EFFETTIVE SORGENTE FREDDA E POZZO CALDO In particolare occorre conoscere: - le temperature sorgente fredda: temperature medie mensili della sorgente fredda (aria, acqua o terreno) - le temperature allo pozzo caldo: temperature, medie mensili, calcolate in funzione della tipologia di sistema/impianto Quindi per ogni mese di attivazione del riscaldamento avremo una coppia di temperature (sorgente fredda - pozzo caldo) che rappresentano le condizioni effettive di funzionamento Metodologie diverse a seconda della tipologia di sorgente fredda (temperature più o meno costanti nel periodo di calcolo): ARIA ESTERNA:bin method ACQUA E TERRENO: medie mensili 9

11 UNI/TS : BIN METHOD BIN METHOD: DISTRIBUZIONE delle ORE MENSILI sulla base delle temperature dell aria Calcolo della prestazione della PDC per ogni BIN 120 bin GENNAIO (Milano) T media 1,7 C 100 NUMERO ORE TEMPERATURE BIN [ C] 10

12 UNI/TS : PRESTAZIONI EFFETTIVE La temperatura limite di funzionamento (TOL): al di sotto di una determinata temperatura di sorgente fredda la macchina si blocca (dato fornito dal produttore) TEMPERATURE EFFETTIVE: Interpolazione rendimento di secondo principio sulla base delle temperature effettive di temperature di pozzo caldo e sorgente fredda CARICHI EFFETTIVI: Correzione del COP attraverso un coefficiente correttivo per tener conto del funzionamento a carico parziale della macchina Il degrado delle prestazioni in funzione del CR ha un andamento differente a seconda del tipo di pompa di calore (on/off, a gradini, modulante). 11

13 POMPE DI CALORE:PROSPETTIVE FUTURE IN AMBITO NORMATIVO AD OGGI: Si sta lavorando alla revisione della UNI/TS : migliore modellizzazione dell unità ditrattamento aria IN FUTURO: Nella prossima revisione della : migliore modellizzazione delle pompe di calore a motore endotermico (tenendo in considerazione anche gli sviluppi delle norme di prodotto) affinamento della metodologia per le pompe di calore elettriche e ad assorbimento per tener conto delle revisioni delle rispettive norme EN di prodotto 12

14 GRAZIE PER L ATTENZIONE Contatti: ing. Roberto Nidasio Comitato Termotecnico Italiano CTI Energia e Ambiente Italian Thermotechnical Committee CTI Energy and Environment via Scarlatti, Milano Italy Tel Fax nidasio@cti2000.it 13