Il sistema edificio-impianto Bilancio energetico dell edificio: carichi e dispersioni Rendimento dell impianto ed energia primaria Rif leggi: Legge 10/91 e successivi decreti attuativi Rif normativa: UNI/TS 11300 Tool: DOCET v2.0 (aggiornato uni/ts 11300)
Calcolo del fabbisogno di calore Perdite di calore per trasmissione Perdite di calore per ventilazione Guadagni termici solari Guadagni per carichi interni
DISPERSIONI PER VENTILAZIONE
Peso relativo degli apporti Qv = Perdite per ventilazione Qs = Apporti solari passivi 20% Qi = Apporti interni 30-40% Qt = Perdite per trasmissione 80% 60-70% Secondo Legge 1991/10 Categoria termica dell'edificio C grado di utilizzo degli apporti di calore η = 1,00
RAPPORTO TRA DISPERSINONI PER TRASMISSIONE E VENTILAZIONE Edifici storici 1991 Legge 10 Case a basso consumo Case Passive
blower test door
DISPERSINONI PER TRASMISSIONE
L' INVOLUCRO
Esempio: balcone
Trasmittanza termica (U-Wert; W/m²K) Temperatura esterna -15-10 0 10 14 18 20 22 30 0,1 19,5 19,6 19,7 19,9 19,9 20 20 20 20,1 0,15 19,3 19,4 19,6 19,8 19,9 20 20 20 20,2 0,2 19,1 19,2 19,5 19,7 19,8 19,9 20 20,1 20,3 0,3 18,6 18,8 19,2 19,6 19,8 19,9 20 20,1 20,4 0,4 18,2 18,4 19 19,5 19,7 19,9 20 20,1 20,5 0,55 17,5 17,9 18,6 19,3 19,6 19,9 20 20,1 20,7 0,7 16,8 17,3 18,2 19,1 19,5 19,8 20 20,2 20,9 0,9 15,9 16,5 17,7 18,8 19,3 19,8 20 20,2 21,2 1,1 15 15,7 17,1 18,6 19,1 19,7 20 20,3 21,4 1,5 13,2 14,2 16,1 18,1 18,8 19,6 20 20,4 22 2 10,9 12,2 14,8 17,4 18,4 19,5 20 20,5 22,6 4 1,8 4,4 9,6 14,8 16,9 19 20 21 25,5 5,6-5,5-1,8 5,4 12,7 15,6 18,5 20 21,5 27,3
Bilancio secondo le UNI/TS 11300 1. definizione dei confini dell'insieme degli ambienti climatizzati e non climatizzati dell'edificio 2. definizione dei confini delle diverse zone di calcolo, se richiesta 3. definizione delle condizioni interne di calcolo e dei dati di ingresso relativi al clima esterno 4. calcolo, per ogni mese e per ogni zona dell'edificio, dei fabbisogni di energia termica per il riscaldamento (Q H,nd ) e il raffrescamento (Q C,nd ); Q H,nd = Q H,ht η H,gn Q gn = (Q H,tr +Q H,ve ) η H,gn (Q int +Q sol ) 5. aggregazione dei risultati relativi ai diversi mesi ed alle diverse zone servite dagli stessi impianti.
Apporti termici Q H,tr =H tr,adj (θ int,set, H θ e ) t+ H tr,adj =H D +H g +H U +H A Q H,ve =H ve,adj (θ int,set,h θ e ) t k F r,k Φ r,mn,k t H ve,adj = ρ a c a {Σ k b ve,k q ve,k,mn } Q int = Q int = k k Φ int,mn,k Φ sol,mn,k t + t + l l ( 1 b tr,l)φ int,mn,u,l ( 1 b tr,l)φ sol,mn,u,l t t
FABBISOGNO DI ENERGIA PRIMARIA (FEP) E l energia primaria globalmente richiesta durante il periodo di riscaldamento per mantenere negli ambienti riscaldati la temperatura di progetto in regime di attivazione continuo Q h =Q T + Q V η ( Q S + Q ) i
FABBISOGNO DI ENERGIA PRIMARIA (FEP) Q h =Q T + Q V η ( Q S + Q i ) Q = Q h η G η G = η e η c η d η p Q h è il fabbisogno energetico utile dell ambiente (carico termine) calcolato in regime di attivazione continuo Q G sono gli apporti gratuiti η G è il rendimento medio stagionale dell impianto Q è il fabbisogno di energia primaria
Il rendimento di emissione Il rendimento di emissione dipende: Tipo di terminale e suo posizionamento Altezza del locale Carico termico medio annuo UNI TS 11300-2
Terminali di impianto: radiatori Vantaggi Resistenti Economici Design Discreta capacità di accumulo Svantaggi Ingombro Discomfort radiante Nessun controllo sull UR Non accoppiabili a pannelli solari
Terminali di impianto: ventilconvettori Vantaggi Possibilità di fare caldo/freddo Rispondono subito al carico dell utenza Design Possibilità di incasso in controsoffitti Svantaggi Ingombro Costo Richiedono manutenzione Cablaggi e consumo elettrico Rumorosi (alte velocità)
Vantaggi Possibilità di fare caldo/freddo Nessuna manutenzione Nessun ingombro Bassa temperatura di mandata Bassa temperatura: Possibile accopiamento a caldaie a condensazione, pompe di calore, pannlli solari) Ridotti effetti convettivi Pannelli radianti Svantaggi Tipologia di intervento Costo d installazione Elevata inerzia Regolazione problematica
Rendimento di regolazione UNI TS 11300-2 Regolazione manuale (termostato di caldaia) Regolazione climatica centralizzata (temp. acqua in uscita da sonda climatica esterna) Regolazione di zona (senza controllo della temperatura di uscita dalla caldaia) Regolazione mista (centralizzata + zona) (controllo della temperatura di uscita dalla caldaia)
Di zona Di zona con preregolazione
Rendimento di distribuzione Impianto a colonne montanti Impianto a collettori
Rendimento di produzione η p = Q u Q Q u è il calore utile Q è l energia fornita al generatore Il rendimento di produzione dipende: Dalle caratteristiche del generatore di calore Dal suo corretto dimensionamento rispetto al fabbisogno dell edificio Dalla temperatura dell acqua di ritorno
Il rendimento globale medio stagionale E il rapporto tra il fabbisogno di energia termica utile per la climatizzazione invernale e l energia primaria delle fonti energetiche con riferimento al periodo annuale di esercizio (art. 5, comma 2 del DPR 412/93) in regime non continuo (UNI 10379/2005) Per i nuovi impianti: η g =(75+3 logp n )%
Generatori di calore ad alta efficienza
Riferimenti normativi
Metodo dei Gradi-GiornoGiorno Fabbisogno proporzionale alla differenza di temperatura tra interno e esterno non tiene in considerazione radiazione solare e apporti interni Il parametro GG è definito come: GG = n j=1 ( ) T T ri mg
I gradi-giornogiorno T mg n GG = T T ri mg T mg ( ) j=1 (T ri -T mg ) T ri = +19 C T re = +12 C J=1 J=n τ
Riferimenti normativi E.1 altri NB: si procede per interpolazione lineare