SEMINARIO DI AGGIORNAMENTO CENED
DECRETO N. 5796 DEL 11 GIUGNO 2009
“AGGIORNAMENTO DELLA PROCEDURA DI CALCOLO PER LA CERTIFICAZIONE
ENERGETICA DEGLI EDIFICI”
Relatore: Clara PISTONI
1 aprile 2010
DECRETO N. 5796 DEL 11 GIUGNO 2009
2
NOVITA’ INTRODOTTE DAL DECRETO n. 5796
Specifiche relative ai compiti del Soggetto certificatore
Analisi energetica per subalterni e zone termiche
Due approcci di calcolo:
“da progetto”: rigoroso e completo per edifici nuovi
“da rilievo sull’edificio”: forfettario per edifici esistenti
Calcolo del fabbisogno di energia termica latente per ambienti ad umidità controllata
Calcolo della trasmittanza di energia solare in presenza di sistemi schermanti
Nuovi sistemi di generazione del calore
Sistemi multipli di generazione del calore e struttura gerarchica dell’impianto termico
Sistema impiantistico VMC
Recupero delle perdite termiche del sistema impiantistico a servizio della produzione di
ACS a riduzione del fabbisogno di energia termica dell’involucro
Solare termico ad integrazione del riscaldamento ambienti e/o produzione ACS
Fabbisogno di energia elettrica per l’illuminazione
Relatore: Clara PISTONI
1 aprile 2010
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NOVITA’ INTRODOTTE DAL DECRETO n. 5796
Specifiche relative ai compiti del Soggetto certificatore
Analisi energetica per subalterni e zone termiche
Due approcci di calcolo:
“da progetto”: rigoroso e completo per edifici nuovi
“da rilievo sull’edificio”: forfettario per edifici esistenti
Calcolo del fabbisogno di energia termica latente per ambienti ad umidità controllata
Calcolo della trasmittanza di energia solare in presenza di sistemi schermanti
Nuovi sistemi di generazione del calore
Sistemi multipli di generazione del calore e struttura gerarchica dell’impianto termico
Sistema impiantistico VMC
Recupero delle perdite termiche del sistema impiantistico a servizio della produzione di
ACS a riduzione del fabbisogno di energia termica dell’involucro
Solare termico ad integrazione del riscaldamento ambienti e/o produzione ACS
Fabbisogno di energia elettrica per l’illuminazione
Relatore: Clara PISTONI
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SPECIFICHE RELATIVE AI COMPITI DEL SOGGETTO CERTIFICATORE
Il Soggetto certificatore è tenuto a conservare, per i 5 anni successivi la registrazione della pratica
nel catasto energetico, tutta la documentazione acquisita per redigere l’attestato di certificazione
energetica.
A solo titolo di esempio si cita:
Copia del libretto di impianto o di centrale
Copia della prova di combustione
Copia del libretto di uso e manutenzione del generatore di calore
Relazione tecnica di cui all’art. 28, legge 10 del 9 gennaio 1991
Planimetrie e visure catastali
Documentazione progettuale
Documentazione fotografica
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NOVITA’ INTRODOTTE DAL DECRETO n. 5796
Specifiche relative ai compiti del Soggetto certificatore
Analisi energetica per subalterni e zone termiche
Due approcci di calcolo:
“da progetto”: rigoroso e completo per edifici nuovi
“da rilievo sull’edificio”: forfettario per edifici esistenti
Calcolo del fabbisogno di energia termica latente per ambienti ad umidità controllata
Calcolo della trasmittanza di energia solare in presenza di sistemi schermanti
Nuovi sistemi di generazione del calore
Sistemi multipli di generazione del calore e struttura gerarchica dell’impianto termico
Sistema impiantistico VMC
Recupero delle perdite termiche del sistema impiantistico a servizio della produzione di
ACS a riduzione del fabbisogno di energia termica dell’involucro
Solare termico ad integrazione del riscaldamento ambienti e/o produzione ACS
Fabbisogno di energia elettrica per l’illuminazione
Relatore: Clara PISTONI
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ZONA TERMICA
Definizione:
“parte dell’edificio, cioè insieme di ambienti a temperatura controllata o climatizzati, per la quale si
abbia sufficiente uniformità spaziale nella temperatura dell’aria (ed eventualmente nell’umidità) e
per la quale, coerentemente con quanto indicato al §E.3, si abbia un unico e comune valore
prefissato della grandezza controllata (temperatura ed, eventualmente, umidità di set-point), si
abbia la stessa tipologia di occupazione e destinazione d’uso, e che, per ogni servizio, sia servita da
un’unica tipologia di sistema impiantistico, ovvero da più tipologie tra loro complementari, purché
facenti parte dello stesso impianto termico”.
Zona 2
Zona 1
Zona 3
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ZONA TERMICA: CONFINI
Per definire i confini del volume lordo climatizzato si considerano le dimensioni esterne
dell’involucro, mentre, per definire i confini tra le zone termiche, si utilizzano le superfici di
mezzeria degli elementi divisori
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ZONA TERMICA: CONFINI
Tutte le zone termiche definite in questa finestra saranno associate a tutti i subalterni
precedentemente inseriti.
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FABBISOGNO DI ENERGIA TERMICA DELL’EDIFICIO: VALORE DI RIFERIMENTO E VALORE
CORRETTO
Fabbisogno di energia termica dell’involucro di riferimento:
ipotesi di ventilazione naturale o sola aerazione per mettere in evidenza le
caratteristiche termiche dell’involucro edilizio (QBH,yr e QBC,yr)
Fabbisogno di energia termica dell’involucro corretto:
valutazione dell’effettivo modo di ventilare l’edificio, per mettere in evidenza
l’eventuale miglioramento di efficienza dovuto alla presenza di ventilazione
meccanica e per calcolare correttamente l’energia richiesta al sistema di
generazione (QBH,adj,yr e QBC,adj,yr)
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FABBISOGNO DI ENERGIA TERMICA DELLA ZONA TERMICA: VALORE DI RIFERIMENTO E
VALORE CORRETTO
FABBISOGNO TERMICO DELLA ZONA TERMICA
=
FABBISOGNO TERMICO SENSIBILE + FABBISOGNO TERMICO LATENTE
VALORE DI
RIFERIMENTO
VALORE
CORRETTO
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Specifiche relative ai compiti del Soggetto certificatore
Analisi energetica per subalterni e zone termiche
Due approcci di calcolo:
“da progetto”: rigoroso e completo per edifici nuovi
“da rilievo sull’edificio”: forfettario per edifici esistenti
Calcolo del fabbisogno di energia termica latente per ambienti ad umidità controllata
Calcolo della trasmittanza di energia solare in presenza di sistemi schermanti
Nuovi sistemi di generazione del calore
Sistemi multipli di generazione del calore e struttura gerarchica dell’impianto termico
Sistema impiantistico VMC
Recupero delle perdite termiche del sistema impiantistico a servizio della produzione di
ACS a riduzione del fabbisogno di energia termica dell’involucro
Solare termico ad integrazione del riscaldamento ambienti e/o produzione ACS
Fabbisogno di energia elettrica per l’illuminazione
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APPROCCI DI CALCOLO
Edificio di nuova costruzione: “anche in deroga alla definizione di cui al punto 2 lettera r) della
Delibera della Giunta Regionale VIII/8745 si definisce edificio di nuova costruzione un edificio per il
quale la richiesta di permesso di costruire o denuncia di inizio attività per interventi di nuova
costruzione e/o demolizione e ricostruzione in ristrutturazione sia stata presentata
successivamente all’entrata in vigore della Delibera della Giunta Regionale VIII/5018 del 20 luglio
2007”.
Edificio esistente: “edificio per il quale la richiesta di permesso di costruire o denuncia di inizio
attività sia stata presentata precedentemente all’entrata in vigore della Delibera della Giunta
Regionale VIII/5018 del 20 luglio 2007”.
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APPROCCI DI CALCOLO
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APPROCCI DI CALCOLO
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APPROCCI DI CALCOLO
Edificio di nuova costruzione
Involucro
Calcolo analitico dei ponti termici
Calcolo analitico/forfettario della temperatura di ambienti non dotati di impianto
termico adiacenti agli ambienti oggetto di analisi
Calcolo analitico/forfettario della capacità termica areica
Ricambi orari nel caso di ventilazione naturale per edifici a destinazione d’uso
residenziale pari a 0,3 h-1
Impianto
Calcolo analitico delle perdite di distribuzione dell’acs (calcolo per tratti)
Calcolo analitico delle perdite all’accumulo
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APPROCCI DI CALCOLO
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APPROCCI DI CALCOLO
Edificio esistenti
Involucro
Calcolo analitico/forfettario dei ponti termici
Calcolo analitico/forfettario della temperatura di ambienti non dotati di impianto
termico adiacenti agli ambienti oggetto di analisi
Calcolo analitico/forfettario della capacità termica areica
Ricambi orari nel caso di ventilazione naturale per edifici a destinazione d’uso
residenziale pari a 0,5 h-1
Impianto
Calcolo analitico/forfettario delle perdite di distribuzione dell’acs
Calcolo analitico/forfettario delle perdite all’accumulo
Relatore: Clara PISTONI
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EDIFICI DI NUOVA COSTRUZIONE: calcolo analitico dei ponti termici
Uk
AL,j
Uj
è la trasmittanza termica media della struttura opaca k-esima, che separa la zona termica considerata dall’ambiente circostante,
[Wm2K];
è l’area lorda di ciascun componente, j, della struttura k-esima che separa la zona termica considerata dall’ambiente circostante,
[m2];
è la trasmittanza termica di ciascun componente, j, uniforme della struttura k-esima che separa la zona termica considerata
dall’ambiente circostante, [W/m2K];
è la trasmittanza termica lineica dell’ i-esimo ponte termico lineare attribuito alla struttura k-esima, basata sulle dimensioni
esterne, [W/mK];
è la lunghezza caratteristica del ponte termico i-esimo, [m].
Nel caso in cui il ponte termico si riferisca ad un giunto tra due strutture che
coinvolgono due zone termiche diverse, il valore della trasmittanza termica
lineare, dedotto dalla UNI EN ISO 14683, deve essere ripartito tra le due zone
termiche interessate
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EDIFICI DI NUOVA COSTRUZIONE: calcolo analitico dei ponti termici
Relatore: Clara PISTONI
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EDIFICI DI NUOVA COSTRUZIONE: calcolo analitico dei ponti termici
Relatore: Clara PISTONI
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EDIFICI DI NUOVA COSTRUZIONE: calcolo analitico dei ponti termici
Condizioni al contorno
Relatore: Clara PISTONI
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per tutti i dettagli:
- resistenza termica superficiale interna
- resistenza termica superficiale esterna
per le pareti esterne:
- spessore
per le pareti interne:
- spessore
per pareti isolate:
- trasmittanza termica
- resistenza termica dello strato isolante
per pareti non isolate:
- trasmittanza termica
per tutte le solette:
- spessore
- conducibilità termica
per i tetti:
- trasmittanza termica
- resistenza termica dello strato isolante
per i telai delle aperture:
- spessore
per i pilastri:
- spessore
- conducibilità termica
per i pavimenti controterra:
- spessore
- conducibilità termica
- resistenza termica dello strato isolante
Rsi =0,13 [m2K/W]
Rse=0,04 [m2K/W]
d=0,30 [m]
d=0,20 [m]
U=0,343 [W/m2K]
R=2,50 m2K/W]
U=0,375 [W/m2K]
d=0,20 [m]
λ=2,00 [W/mK]
U=0,365 [W/m2K]
R=2,50 [m2K/W]
d=0,06 [m]
d=0,30 [m]
λ=2,00 [W/mK]
d=0,20 [m]
λ=2,00 [W/mK]
R=2,50 [m2K/W]
SEMINARIO DI AGGIORNAMENTO CENED
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EDIFICI DI NUOVA COSTRUZIONE: calcolo analitico dei ponti termici
Nel caso in cui il
calcolo dei ponti
termici sia impostato
sulla modalità
puntuale verrà
visualizzata la finestra
relativa ai Ponti
termici da associare.
Relatore: Clara PISTONI
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EDIFICI DI NUOVA COSTRUZIONE: calcolo analitico dei ponti termici
È necessario selezionare
l’immagine relativa alla
tipologia di ponte termico di
cui si è in presenza per
visualizzare nelle caselle
Trasmittanza termica lineica ψ
e Codice i relativi valori.
Qualora non siano presenti le
condizioni previste dalla
procedura di calcolo che
consentono l’applicazione
dell’abaco riportato
nell’Appendice B della
procedura stessa, è necessario
calcolare le trasmittanze
lineiche secondo quanto
riportato nella successiva
Appendice C e digitare tale
valore nella casella
corrispondente.
Pag. 139 Manuale CENED
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EDIFICI DI NUOVA COSTRUZIONE: calcolo analitico della temperatura di ambienti non
dotati di impianto termico adiacenti agli ambienti oggetto di analisi
HT
AL,k
Uk
θa
è il coefficiente di scambio termico per trasmissione tra la zona climatizzata o a temperatura controllata e l’ambiente circostante,
[W/K];
è l’area lorda della struttura k-esima, che separa la zona climatizzata o a temperatura controllata dall’ambiente circostante, [m2];
è la trasmittanza termica media della struttura opaca k-esima, che separa la zona termica considerata dall’ambiente circostante,
[W/m2K];
è la temperatura media mensile dell’ambiente circostante, calcolata secondo la metodologia descritta all’ Appendice A, [°C];
è la temperatura interna prefissata della zona termica considerata, (si veda § E.3), [°C];
è il valore medio mensile della temperatura media giornaliera esterna (si veda § E.6.3.7.1), [°C].
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EDIFICI DI NUOVA COSTRUZIONE: calcolo analitico della temperatura di ambienti non
dotati di impianto termico adiacenti agli ambienti oggetto di analisi
QSI
è l’energia solare mensile entrante nell’ambiente non servito dall’impianto termico attraverso i suoi serramenti, [kWh];
QSI
è l’energia mensile entrante nell’ambiente non servito dall’impianto termico dovuta a persone e cose, [kWh];
Δt
è la durata del mese considerato, [kh];
HT,ju
è il coefficiente di scambio termico per trasmissione tra la zona j-esima (compreso l’ambiente esterno) e la zona o ambiente
non servito da impianto termico (u), [W/K];
HV,ju
è il coefficiente di scambio termico per ventilazione/infiltrazione tra la zona j-esima limitrofa (compreso l’ambiente esterno)
e la zona o ambiente non servito da impianto termico (u), [W/K];
θj
è la temperatura della zona j-esima a temperatura controllata o dell’ambiente esterno, [°C];
N
è il numero totale di zone con le quali si ha interazione termica (compreso l’ambiente esterno);
NT
è il numero totale di zone con le quali si ha trasmissione termica (compreso l’ambiente esterno);
NV
è il numero totale di flussi di ventilazione/infiltrazione.
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EDIFICI DI NUOVA COSTRUZIONE: calcolo analitico della temperatura di ambienti non
dotati di impianto termico adiacenti agli ambienti oggetto di analisi
Nel caso in cui si sia scelto il calcolo puntuale
per la temperatura ambiente circostante
andranno inserite le temperature mensili
dell’ambiente circostante.
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EDIFICI DI NUOVA COSTRUZIONE: calcolo analitico della capacità termica areica
I componenti dell'involucro edilizio che concorrono a definire la capacità termica complessiva sono
i seguenti:
per la zona priva di elementi interni di separazione: gli elementi di involucro che
delimitano la zona;
per la zona costituita da più unità mantenute alla stessa temperatura ma separate tra di
loro da un involucro edilizio (partizioni verticali interne, solai): gli elementi di involucro
interni orizzontali e verticali ed elementi che delimitano la zona da quelle adiacenti o
dall'esterno.
Data la loro scarsa incidenza, le pareti verticali interne di separazione possono non
essere considerate nel calcolo.
I solai devono essere invece considerati sia come elementi di soffitto per il piano
inferiore ed elementi di pavimento per il piano superiore.
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EDIFICI DI NUOVA COSTRUZIONE: calcolo analitico della capacità termica areica
Nel caso in cui il calcolo della capacità termica sia impostato sulla modalità puntuale per ogni zona
termica andrà definita tale grandezza.
Relatore: Clara PISTONI
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EDIFICI DI NUOVA COSTRUZIONE: calcolo analitico delle perdite di distribuzione dell’acs
QW,d,ls
Li
Ui
∆t
è la perdita termica di processo del sottosistema di distribuzione, [kWh];
è la lunghezza del tratto i-esimo della rete di distribuzione considerato, [m];
è la trasmittanza lineica del tratto i-esimo della rete di distribuzione considerato, [W/m K];
è la temperatura media dell’acqua nei tratti della rete di distribuzione, assunta pari a 60°C;
è la temperatura media dell’ambiente in cui sono installate le tubazioni, [°C]; si veda § E.8.3.2.1;
è la durata del mese considerato (si veda la (17)), [kh].
Relatore: Clara PISTONI
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EDIFICI DI NUOVA COSTRUZIONE: calcolo analitico delle perdite di distribuzione dell’acs
Dovranno essere inseriti i dati
caratteristici della rete di
distribuzione della rete ACS.
Pag. 328 Manuale CENED
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EDIFICI DI NUOVA COSTRUZIONE: calcolo analitico delle perdite all’accumulo
Per sistemi di accumulo installati successivamente all’entrata in vigore della D.G.R. VIII/5018 (20
luglio 2007), le perdite del sottosistema vengono calcolate secondo la:
QW,s,ls
Kboll
∆t
è la perdita termica di processo del sottosistema di accumulo, [kWh];
è il valore di dispersione termica dell’apparecchio fornita dal costruttore, [W/K];
è la temperatura media nell’accumulo, [°C];
è la temperatura ambiente del locale in cui è installato il serbatoio di accumulo, [°C];
è la durata del mese considerato (si veda la (17)), [kh].
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EDIFICI DI NUOVA COSTRUZIONE: calcolo analitico delle perdite all’accumulo
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EDIFICI ESISTENTI: calcolo forfettario dei ponti termici
UC,k
Uk
FPT
è la trasmittanza termica media, eventualmente corretta, della struttura k-esima, che separa la zona climatizzata o a
temperatura controllata dall’ambiente circostante, [W/m2K];
è la trasmittanza termica media della struttura opaca k-esima, che separa la zona termica considerata dall’ambiente
circostante, [W/m2K];
è il fattore correttivo da applicare al valore di trasmittanza termica della struttura opaca così da tener conto delle
maggiorazioni dovute ai ponti termici (Prospetto IV).
Descrizione della parete
Parete con isolamento dall’esterno (a cappotto) senza aggetti/balconi e con ponti termici
corretti
Parete con isolamento dall’esterno (a cappotto) con aggetti-balconi
FPT
0,15
Parete omogenea in mattoni pieni o in pietra (senza isolante)
0,05
Parete a cassa vuota con mattoni forati (senza isolante)
0,10
Parete a cassa vuota con isolamento nell’intercapedine (ponte termico corretto)
0,10
0,05
Parete a cassa vuota con isolamento nell’intercapedine (ponte termico non corretto)
0,20
Pannello prefabbricato in calcestruzzo con pannello isolante all’interno
0,30
Prospetto IV– Maggiorazioni percentuali relative alla presenza di ponti termici in edifici esistenti
(Fonte: UNI TS 11300-1:2008)
Il prospetto sopra ed in particolare le prime due voci sottostimano l’effetto dei ponti
termici.
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EDIFICI ESISTENTI: calcolo forfettario della temperatura di ambienti non dotati di impianto
termico adiacenti agli ambienti oggetto di analisi
HT
AL,k
UC,k
FT,k
k
è il coefficiente di scambio termico per trasmissione tra la zona climatizzata o a temperatura controllata e l’ambiente circostante,
[W/K];
è l’area lorda della struttura k-esima, che separa la zona climatizzata o a temperatura controllata dall’ambiente circostante, [m2];
è la trasmittanza termica media, eventualmente corretta, della struttura k-esima, che separa la zona climatizzata o a temperatura
controllata dall’ambiente circostante, [W/m2K];
è il fattore correttivo da applicare a ciascuna struttura k-esima così da tener conto delle diverse condizioni di temperatura degli
ambienti con cui essi sono a contatto (Prospetto III);
è il numero delle strutture disperdenti.
Ambiente circostante
Ambienti con temperatura pari alla temperatura esterna
FT,k
1,00
Ambiente non climatizzato
con una parete esterna
senza serramenti esterni e con almeno due pareti esterne
con serramenti esterni e con almeno due pareti esterne (per esempio autorimesse)
con tre pareti esterne (per esempio vani scala esterni)
Piano interrato o seminterrato
senza finestra o serramenti esterni
con finestre o serramenti esterni
0,40
0,50
0,60
0,80
0,50
0,80
Sottotetto
1,00
aerato
tetto isolato
0,70
Terreno
0,45
Vespaio aerato
0,80
Prospetto III– Fattori correttivi da applicare a ciascun componente, k, così da tener conto delle diverse condizioni di temperatura degli ambienti
adiacenti alla zona termica considerata
(Fonte: UNI TS 11300-1:2008)
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EDIFICI ESISTENTI: calcolo forfettario della capacità termica areica
Caratteristiche costruttive dei componenti edilizi
Intonaci
gesso
malta
Numero di piani
Isolamento
Pareti esterne
Pavimenti
interno
qualsiasi
tessile
1
2
≥3
Capacità termica areica
[kJ/(m2K)]
75
75
85
interno
qualsiasi
legno
85
95
105
interno
qualsiasi
piastrelle
95
105
115
assente/esterno
leggere/blocchi
tessile
95
95
95
assente/esterno
medie/blocchi
tessile
105
95
95
assente/esterno
leggere/blocchi
legno
115
115
115
assente/esterno
medie/blocchi
legno
115
125
125
assente/esterno
leggere/blocchi
piastrelle
115
125
135
assente/esterno
medie/blocchi
piastrelle
125
135
135
interno
qualsiasi
tessile
105
105
105
interno
qualsiasi
legno
115
125
135
interno
qualsiasi
piastrelle
125
135
135
assente/esterno
leggere/blocchi
tessile
125
125
115
assente/esterno
medie
tessile
135
135
125
assente/esterno
pesanti
tessile
145
135
125
assente/esterno
leggere/blocchi
legno
145
145
145
assente/esterno
medie
legno
155
155
155
assente/esterno
pesanti
legno
165
165
165
assente/esterno
leggere/blocchi
piastrelle
145
155
155
assente/esterno
medie
piastrelle
155
165
165
assente/esterno
pesanti
piastrelle
165
165
165
Prospetto XXIV – Capacità termica per unità di superficie dell’involucro, Cm
(Fonte: UNI TS 11300-1:2008)
Relatore: Clara PISTONI
1 aprile 2010
SEMINARIO DI AGGIORNAMENTO CENED
DECRETO N. 5796 DEL 11 GIUGNO 2009
36
EDIFICI ESISTENTI: calcolo forfettario delle perdite di distribuzione dell’acs
QW,d,ls
Lv
LS
LSL
φr
∆t
è la perdita termica di processo del sottosistema di distribuzione, [kWh];
è la lunghezza dei tratti della rete che possono essere situati in ambienti non riscaldati, in solai interpiano o nelle pareti
dell’edificio e che collegano il generatore con le colonne montanti del sottosistema di distribuzione, [m];
è la lunghezza dei tratti orizzontali e/o verticali della rete situati nelle pareti dell’edificio e che costituiscono le colonne
montanti
del sottosistema di distribuzione, [m];
è la lunghezza dei tratti della rete che collegano le colonne montanti con i terminali di erogazione, [m];
è il flusso termico specifico disperso dai tratti del sottosistema di distribuzione che appartengono alla rete di ricircolo,
assunto pari a 40 W/m;
è la trasmittanza lineica dei tratti del sottosistema di distribuzione che non appartengono alla rete di ricircolo, assunta
pari a 0,35 W/m K;
è la temperatura media dell’ambiente in cui sono installate le tubazioni, [°C]; si veda § E.8.3.2.1;
è la durata del mese considerato (si veda la (17)), [kh].
Relatore: Clara PISTONI
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SEMINARIO DI AGGIORNAMENTO CENED
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EDIFICI ESISTENTI: calcolo forfettario delle perdite all’accumulo
Per sistemi di accumulo installati antecedentemente all’entrata in vigore della D.G.R. VIII/5018 (20
luglio 2007), le perdite del sottosistema vengono calcolate secondo la:
QW,s,ls
Ss
ds
∆t
è la perdita termica di processo del sottosistema di accumulo, [kWh];
è la superficie esterna dell’accumulo, [m2];
è la conduttività dello strato isolante [W/mK];
è lo spessore dello strato isolante, [m];
è la temperatura media nell’accumulo, [°C];
è la temperatura ambiente del locale in cui è installato il serbatoio di accumulo, [°C];
è la durata del mese considerato (si veda la (17)), [kh].
Nell’impossibilità di reperire i dati richiesti le perdite del sottosistema di accumulo possono
essere stimate con la seguente equazione:
Volume di accumulo
da 10 fino a 50 litri
Relatore: Clara PISTONI
f ’s [W]
30
da 50 a 200 litri
60
da 200 a 1500 litri
120
da 1500 a 10000
500
oltre i 10000
900
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SEMINARIO DI AGGIORNAMENTO CENED
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EDIFICI ESISTENTI E DI NUOVA COSTRUZIONE: solai controterra
F.A.Q. (Frequently Asked Questions)
18 Software CENED+
www.cened.it
Relatore: Clara PISTONI
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EDIFICI ESISTENTI E DI NUOVA COSTRUZIONE: solai controterra
UNI EN ISO 13790:2008 Prestazione termica degli edifici - Trasferimento di calore attraverso il
terreno - Metodi di calcolo
Solai su terreno
Pavimento sospeso
Basamento riscaldato
Basamento non riscaldato
Basamento parzialmente riscaldato
Definizioni:
Solaio su terreno: solaio costruito direttamente sul terreno per tutta la sua estensione.
Pavimento sospeso: tipo di costruzione di solaio in cui la parte inferiore del pavimento è tenuta
staccata dal terreno tramite un vespaio. Questo vuoto d’aria, può essere ventilato o meno e non
è considerato parte abitabile.
Basamento: ambiente utilizzabile dell’edificio, situato in parte o interamente al di sotto del
livello del terreno (seminterrati, cantine, box auto…). Tale spazio può essere riscaldato o meno.
Relatore: Clara PISTONI
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EDIFICI ESISTENTI E DI NUOVA COSTRUZIONE: solai su terreno UNI EN ISO 13790:2008
Dimensione caratteristica del solaio B’
A area del solaio
P perimetro esposto del pavimento
Immagine da EN ISO 13790
1: solaio
2: terreno
w: spessore del muro esterno
Spessore equivalente del solaio d t
Valore indicativo
λ= 2W/(mK)
w spessore totale dei muri [m]
λ conducibiltà termica terreno [W/(mK)]
R si resistenza superficiale interna [m2K/W]
R f resistenza termica del solaio [m2K/W]
R se resistenza superficiale esterna [m2K/W]
Per ulteriori valori si veda:
UNI EN ISO 13790
EN ISO 10456
Relatore: Clara PISTONI
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EDIFICI ESISTENTI E DI NUOVA COSTRUZIONE: solai su terreno UNI EN ISO 13790:2008
In caso di solaio non isolato, o poco isolato, quando d t < B’
In caso di solaio ben isolato, quando d t
Relatore: Clara PISTONI
B’
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EDIFICI ESISTENTI E DI NUOVA COSTRUZIONE: solai su terreno UNI EN ISO 13790:2008
In caso di isolamento perimetrale se:
la lunghezza o la profondità dell’isolante D è limitata rispetto alla lunghezza o alla è
profondità dell’edificio
lo strato perimetrale dell’isolamento è collegato con l’isolante della parete a fornire una
soluzione tecnologica a ponte termico corretto
Per isolamenti posizionati in orizzontale
con:
d’
è lo spessore equivalente addizionale [m], risultante dallo strato isolante perimetrale
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EDIFICI ESISTENTI E DI NUOVA COSTRUZIONE: solai su terreno UNI EN ISO 13790:2008
Lo spessore equivalente addizionale è dato dalla:
R’
è la resistenza termica addizionale dello strato isolante, calcolato come differenza tra
la resistenza termica dello strato di isolamento perimetrale R n e la resistenza termica
del pavimento che questo sostituisce
con:
dn
è lo spessore dell’isolante perimetrale.
1: solaio
2: isolamento perimetrale orizzontale
3: muro di fondazione
D: lunghezza dell’isolante orizzontale
dn : spessore dello strato isolante orizzontale
Immagine da EN ISO 13790
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EDIFICI ESISTENTI E DI NUOVA COSTRUZIONE: solai su terreno UNI EN ISO 13790:2008
Nel caso di isolamenti posti in verticale la trasmittanza è calcolato come visto per isolamenti posti
in orizzontale; ciò che cambia è il valore della trasmittanza termica lineare, dato dalla :
1: solaio
2: isolamento perimetrale verticale
3: muro di fondazione
D: profondità dell’isolante verticale
dn : spessore dello strato isolante verticale
Immagine da EN ISO 13790
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EDIFICI ESISTENTI E DI NUOVA COSTRUZIONE: pavimento sospeso UNI EN ISO 13790:2008
La trasmittanza termica equivalente di un pavimento sospeso si ricava dalla:
dove:
Uf
Ug
Ux
è la trasmittanza termica della parte sospesa del pavimento, in W/(m2 · K) (tra
l'ambiente interno e lo spazio sottopavimento);
è la trasmittanza termica per il flusso termico attraverso il terreno, in W/(m2 · K);
è la trasmittanza termica equivalente che tiene conto dello scambio termico per lo
spazio sottopavimento attraverso le pareti dell'intercapedine e per effetto della
ventilazione dello stesso spazio aerato, in W/(m2 · K).
Immagine da EN ISO 13790
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EDIFICI ESISTENTI E DI NUOVA COSTRUZIONE: pavimento sospeso UNI EN ISO 13790:2008
La trasmittanza termica per il flusso termico attraverso il terreno è data da:
con:
dove:
Rf
è la resistenza termica del solaio su terreno, [m2 · K/W ]
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EDIFICI ESISTENTI E DI NUOVA COSTRUZIONE: pavimento sospeso UNI EN ISO 13790:2008
La trasmittanza termica equivalente U x è data da:
dove:
h
Uw
ε
v
fw
è l’altezza del livello superiore del pavimento, rispetto al livello del terreno stesso, [m];
è la trasmittanza termica dei muri al di sotto del pavimento ma sopra il livello del terreno,
[W/(m2K)];
è l’area delle aperture per la ventilazione per la lunghezza perimetrale dell’intercapedine al
di sotto del pavimento, [m2/m];
è la velocità media del vento a 10 m di altezza secondo norma UNI 10349, [m/s];
è il coefficiente di protezione dal vento.
Posizione dell’edificio
f
Protetta (centro città)
Media (periferie)
Esposta (zone rurali)
0,02
0,05
0,10
w
Valori del coefficiente di protezione dal vento
(Fonte: UNI EN ISO 13790:2001)
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EDIFICI ESISTENTI E DI NUOVA COSTRUZIONE: basamento riscaldato UNI EN ISO 13790:2008
Se (dt+0,5z)<B’ cioè per basamenti poco o per niente isolati allora :
Se (dt+0,5z)
B’ cioè per basamenti ben isolati allora :
1: piano del solaio su terreno
Rf: resistenza termica del solaio
z : profondità del solaio sul terreno rispetto al livello esterno
del terreno
Immagine da EN ISO 13790
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EDIFICI ESISTENTI E DI NUOVA COSTRUZIONE: basamento riscaldato UNI EN ISO 13790:2008
La trasmittanza termica del muro perimetrale Ubw del basamento è data da:
se dw < dt dt=dw
dove dw è lo spessore equivalente del muro perimetrale dato dalla:
La trasmittanza termica del basamento è data dalla:
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EDIFICI ESISTENTI E DI NUOVA COSTRUZIONE: basamento non riscaldato UNI EN ISO
13790:2008
La trasmittanza termica è ricavata dalla:
dove:
Usf
Uw
n
V
è la trasmittanza termica del pavimento sospeso tra l’ambiente interno ed il
basamento non riscaldato, [W/(m2K)];
è la trasmittanza termica della parte di muro del basamento posta sopra il livello del
terreno, [W/(m2K)];
sono i ricambi d’aria orari del basamento, in assenza di dati si assume 0,3;
è il volume del basamento, [m3].
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EDIFICI ESISTENTI E DI NUOVA COSTRUZIONE: basamento parzialmente riscaldato UNI EN
ISO 13790:2008
In caso di locale seminterrato parzialmente riscaldato, il valore di trasmittanza termica sarà medio
tra quelli per basamento riscaldato e quelli per basamento non riscaldato. E’ necessario quindi
calcolare due valori, seguendo le procedure riportate precedentemente. La trasmittanza termica
risulta dalla media delle due trasmittanze calcolate, pesata sulle aree delle parti di basamento
rispettivamente riscaldata e non riscaldata in contatto con il terreno.
Relatore: Clara PISTONI
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EDIFICI ESISTENTI E DI NUOVA COSTRUZIONE: pavimento contro terra _ esempio di calcolo
18,40
11,50
w=0,3 m
Pilastri 0,3x0,3 m
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EDIFICI ESISTENTI E DI NUOVA COSTRUZIONE: pavimento contro terra _ esempio di calcolo
Dati soletta contro-terra:
s [cm]
λ [W/mK]
Piastrelle
1
1,30
Calcestruzzo
7
1,150
Descrizione strati
Polistirene espanso
10
0,035
Bitume
1
0,170
Calcestruzzo
10
1,150
Ghiaia grossa
10
1,200
RESISTENZA SOLETTA
R f = 3,15 m2K/W
FLUSSO DISCENDENTE
Resistenza superficiale interna (UNI 6946) Rsi=0,17 m2K/W
Resistenza superficiale esterna (UNI 6946) Rse=0,04 m2K/W
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EDIFICI ESISTENTI E DI NUOVA COSTRUZIONE: pavimento contro terra _ esempio di calcolo
Dimensione caratteristica del solaio:
A area del pavimento a contatto con il terreno
P perimetro esposto del pavimento
A= (11,5-0,6) x (18,40-0,6)=194,02 m2
P= (10,9+17,8) x 2=57,4 m
d t > B’
B’=194,02/(0,5 x 57,4)=6,76 m
Spessore equivalente del pavimento:
U= 0,194 W/m2K
d t = 0,3+ 2 x (0,17+3,15+0,14)=7,22 m
Relatore: Clara PISTONI
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NOVITA’ INTRODOTTE DAL DECRETO n. 5796
Specifiche relative ai compiti del Soggetto certificatore
Analisi energetica per subalterni e zone termiche
Due approcci di calcolo:
“da progetto”: rigoroso e completo per edifici nuovi
“da rilievo sull’edificio”: forfettario per edifici esistenti
Calcolo del fabbisogno di energia termica latente per ambienti ad umidità controllata
Calcolo della trasmittanza di energia solare in presenza di sistemi schermanti
Nuovi sistemi di generazione del calore
Sistemi multipli di generazione del calore e struttura gerarchica dell’impianto termico
Sistema impiantistico VMC
Recupero delle perdite termiche del sistema impiantistico a servizio della produzione di
ACS a riduzione del fabbisogno di energia termica dell’involucro
Solare termico ad integrazione del riscaldamento ambienti e/o produzione ACS
Fabbisogno di energia elettrica per l’illuminazione
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ENERGIA TERMICA LATENTE
QWv,S
Gv,per
Gv,p
hv
∆t
è l’entalpia del vapore di acqua prodotto all’interno della zona da persone e processi e sorgenti varie (cottura, lavaggi, ecc.), [kWh];
è la portata massica media giornaliera di vapore d’acqua dovuta alla presenza di persone, [g/h];
è la portata massica media giornaliera di vapore d’acqua dovuta alla presenza di apparecchiature, [g/h];
è l’entalpia specifica del vapore di acqua convenzionalmente posta pari a 0,695, [Wh/g];
è la durata del mese considerato (si veda la (17)), [kh].
Attività
Gv,per è la portata massica media giornaliera di vapore d’acqua dovuta alla
presenza di persone, [g/h];
gv,per è la portata massica specifica di progetto ricavabile dal Prospetto XXVI, [g/h
persona];
is
è l’indice di affollamento (Prospetto XI), [persone/m2];
A
è la superficie utile di pavimento, [m2];
fG,per è il fattore di presenza medio giornaliero (valore compreso tra 0 e 1),
(Prospetto XXXV).
Applicazioni
Seduto a riposo
Seduto in attività leggera
Seduto in attività media
Seduto al ristorante
In piedi, lavoro leggero
In piedi, lavoro medio
In piedi, lavoro pesante
In movimento
Danza moderata
In cammino a 1,3 m/s
Attività atletica
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teatro
ufficio,
appartamento
ufficio,
appartamento
ristorante
negozio
officina
officina, cantiere
banca
sala da ballo
corridoi
palestra,
discoteca
gv
[g/h
pers.]
45
65
80
115
80
200
410
100
230
265
450
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57
ENERGIA TERMICA LATENTE
Gv,p,i è la portata massica specifica di progetto per singola sorgente i-esima
(Prospetto XXVIII ), [g/h];
Ni
è il numero di sorgenti di tipo i-esimo presenti;
fG,i
è il fattore di utilizzo medio giornaliero della sorgente i-esima, assunto
pari a 1.
Prospetto XXVIII – Valori medi della portata di vapore Gv,p, [g/h], dovuti alla presenza di
apparecchiature caratterizzate dalla potenza massima assorbita Pmax [W]
(Fonte: AICARR - Miniguida)
Relatore: Clara PISTONI
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NOVITA’ INTRODOTTE DAL DECRETO n. 5796
Specifiche relative ai compiti del Soggetto certificatore
Analisi energetica per subalterni e zone termiche
Due approcci di calcolo:
“da progetto”: rigoroso e completo per edifici nuovi
“da rilievo sull’edificio”: forfettario per edifici esistenti
Calcolo del fabbisogno di energia termica latente per ambienti ad umidità controllata
Calcolo della trasmittanza di energia solare in presenza di sistemi schermanti
Nuovi sistemi di generazione del calore
Sistemi multipli di generazione del calore e struttura gerarchica dell’impianto termico
Sistema impiantistico VMC
Recupero delle perdite termiche del sistema impiantistico a servizio della produzione di
ACS a riduzione del fabbisogno di energia termica dell’involucro
Solare termico ad integrazione del riscaldamento ambienti e/o produzione ACS
Fabbisogno di energia elettrica per l’illuminazione
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59
SISTEMI SCHERMANTI (UNI EN 13363-1:2008 Dispositivi di protezione solare in combinazione con
vetrate - Calcolo della trasmittanza solare e luminosa - Parte 1: Metodo semplificato)
Schermature solari poste all’esterno
dell’elemento di involucro trasparente, con
intercapedine tra schermo e superficie
chiusa non ventilata (approccio
conservativo)
Schermature solari poste all’interno
dell’elemento di involucro trasparente sia
con intercapedine d’aria ventilata verso
l’interno sia chiusa
(valutazione conservativa)
Schermature solari integrate con
intercapedine d’aria non ventilata
Relatore: Clara PISTONI
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60
SISTEMI SCHERMANTI
Schermature solari interposte tra due
vetrate costituenti l’elemento di
involucro trasparente, con ventilazione
naturale o forzata dell’intercapedine e
presa ed espulsione dell’aria all’esterno
della zona climatizzata
Schermature solari poste tra due vetrate
costituenti l’elemento di involucro
trasparente, con ventilazione naturale o
forzata dell’intercapedine, presa dell’aria
all’interno della zona climatizzata ed
espulsione all’interno o all’esterno
(l’espulsione verso l’esterno, in assenza di
un analisi che tenga propriamente conto
dei ricambi d’aria effettuati con la
ventilazione attraverso la doppia pelle,
viene ricondotta in via conservativa
all’espulsione verso l’interno)
Relatore: Clara PISTONI
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61
SISTEMI SCHERMANTI
Per ogni serramento devono
essere definite:
1.
La tipologia di serramento
se singolo o doppio;
2.
Le caratteristiche delle
schermature solari
3.
Eventuali Ostruzioni
presenti;
4.
Aggetti orizzontali e
verticali
Pag. 149 Manuale CENED
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62
NUOVI SISTEMI DI GENERAZIONE
Generatori tradizionali multistadio/modulanti
Generatori a condensazione multistadio/modulanti
Generatori a biomassa (calcolo analitico)
Teleriscaldamento (calcolo analitico)
Generatori ad aria calda
Sistemi di riscaldamento ad infrarossi
Cogenerazione
Relatore: Clara PISTONI
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63
NUOVI SISTEMI DI GENERAZIONE
Scegliere la tipologia di
generazione dell’energia
termica.
Pag. 149 Manuale CENED
Relatore: Clara PISTONI
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64
NUOVI SISTEMI DI GENERAZIONE
Generatori tradizionali multistadio/modulanti
Generatori a condensazione multistadio/modulanti
Generatori a biomassa (calcolo analitico)
Teleriscaldamento (calcolo analitico)
Generatori ad aria calda
Sistemi di riscaldamento ad infrarossi
Cogenerazione
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65
GENERATORI TRADIZIONALI MULTISTADIO O MODULANTI
I generatori modulanti regolano la fiamma con continuità in un intervallo di potenze richieste tra
la potenza massima e un valore minimo al di sotto del quale funzionano come caldaie tradizionali.
Il metodo utilizzato per la valutazione del rendimento e del fabbisogno di energia primaria
richiesta dal sistema di generazione del calore per il riscaldamento o la climatizzazione invernale
prende in considerazione due modalità di funzionamento per i generatori modulanti:
1.
intermittente alla potenza minima
2.
continuo ad una potenza intermedia tra la minima e la massima
a secondo del carico richiesto dall’edificio e delle condizioni climatiche esterne.
Il parametro che permette di individuare il regime di funzionamento del generatore è il fattore di
carico al focolare FC.
Relatore: Clara PISTONI
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GENERATORI TRADIZIONALI MULTISTADIO O MODULANTI
Se il fattore di carico al focolare FC converge ad un valore minore di 1 la procedura per il calcolo delle
perdite e degli assorbimenti elettrici alla generazione è analoga a quella prevista per i generatori
monostadio:
Fabbisogno di combustibile
Energia elettrica assorbita dagli
ausiliari
Perdite totali
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GENERATORI TRADIZIONALI MULTISTADIO O MODULANTI
Se il fattore di carico al focolare FC converge ad un valore maggiore o uguale a 1 si calcola la potenza
media al focolare Φ con la seguente procedura:
1.
2.
3.
Determinare la quantità di calore che il generatore deve fornire Qgn,out (in assenza di accumulo esso
uguale alla somma dei fabbisogni di calore dei sottosistemi di distribuzione alimentati)
Calcolare Pgn,env assumendo FC=1
Calcolare Pch,on,min e Pch,on,max assumendo FC=1
4.
5.
6.
Calcolare Qaf
Porre Φcn,avg= Φcn,min
Calcolare Pch,on,avg con:
7.
Calcolare
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con:
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68
GENERATORI TRADIZIONALI MULTISTADIO O MODULANTI
8.Calcolare una nuova Φcn,avg
9.Ripetere i passi 6 e 7 fino a quando Φcn,avg converge
10.Calcolare il fabbisogno di combustibile con:
11.Calcolare l’energia ausiliaria totale con:
12.Calcolare l’energia ausiliaria recuperata con:
13.Calcolare le perdite totali con:
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69
NUOVI SISTEMI DI GENERAZIONE
Generatori tradizionali multistadio/modulanti
Generatori a condensazione multistadio/modulanti
Generatori a biomassa (calcolo analitico)
Teleriscaldamento (calcolo analitico)
Generatori ad aria calda
Sistemi di riscaldamento ad infrarossi
Cogenerazione
Relatore: Clara PISTONI
1 aprile 2010
SEMINARIO DI AGGIORNAMENTO CENED
DECRETO N. 5796 DEL 11 GIUGNO 2009
70
GENERATORI A CONDENSAZIONE MULTISTADIO O MODULANTI
I generatori a condensazione multistadio/modulanti seguono la stessa procedura di calcolo vista
per quelli tradizionali multistadio/ modulanti sostituendo rispettivamente Pch,on, Pch,on,avg, Pch,on,min
con:
P*ch,on= Pch,on-R
P*ch,on,avg= Pch,on,avg-Ravg
P*ch,on,min= Pch,on,min-Rmin
R è il fattore di recupero di condensazione, espresso come percentuale di Φcn (assumendo come valore nominale quello alla
potenza massima), in funzione dell’effettiva temperatura di funzionamento
Ravg è il fattore di recupero di condensazione alla potenza media, espresso come percentuale di Φcn,avg del rendimento termico
utile alla potenza Φcn,avg della perdita percentuale ai fumi a bruciatore acceso, Pch,on,avg, e della perdita al mantello, Pgn,env, in
funzione sia dell’effettiva temperatura media di esercizio del generatore, sia del fattore di carico espresso dal rapporto
Rmin è il fattore di recupero di condensazione alla potenza minima espresso come percentuale di Φcn,min del rendimento termico
utile alla potenza Φcn,min della perdita percentuale ai fumi a bruciatore acceso, Pch,on,min, e della perdita al mantello, Pgn,env, in
funzione sia dell’effettiva temperatura media di esercizio del generatore, sia del fattore di carico espresso dal rapporto
Relatore: Clara PISTONI
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NUOVI SISTEMI DI GENERAZIONE
Generatori tradizionali multistadio/modulanti
Generatori a condensazione multistadio/modulanti
Generatori a biomassa (calcolo analitico)
Teleriscaldamento (calcolo analitico)
Generatori ad aria calda
Sistemi di riscaldamento ad infrarossi
Cogenerazione
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GENERATORI A COMBUSTIONE DI BIOMASSA
Per i generatori a combustione di biomassa il calcolo viene condotto in maniera analoga a quello previsto
per:
- Generatori tradizionali monostadio
- Generatori tradizionali multistadio
- Generatori a condensazione
- Generatori a condensazione multistadio
In fase di inserimento dati nel software prestare attenzione a selezionare come tipo
di combustibile “Biomassa”.
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NUOVI SISTEMI DI GENERAZIONE
Generatori tradizionali multistadio/modulanti
Generatori a condensazione multistadio/modulanti
Generatori a biomassa (calcolo analitico)
Teleriscaldamento (calcolo analitico)
Generatori ad aria calda
Sistemi di riscaldamento ad infrarossi
Cogenerazione
Relatore: Clara PISTONI
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TELERISCALDAMENTO
Il fabbisogno di energia richiesto nel periodo di riscaldamento alla rete do teleriscaldamento è dato da:
Qgn,in è la quantità di energia termica in entrata alla sottostazione di scambio, [kWh];
Qgn,out è la quantità di energia termica in uscita dalla sottostazione di scambio e fornita al sottosistema di distribuzione dell’impianto,
[kWh];
Qgn,L è la quantità di energia termica dispersa in ambiente dalla sottostazione di scambio, [kWh].
è la potenza termica nominale della sottostazione, [kW];
FCtu
N
è la percentuale di potenza termica persa dalla sottostazione di scambio nelle condizioni di esercizio calcolata secondo la (304), [%];
è il tempo di attivazione dell’impianto, assunto pari a 24 h/giorno;
è il fattore di carico termico utile della sottostazione, così come definito al § E.9.6.3;
è il numero dei giorni del mese.
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TELERISCALDAMENTO
La percentuale di potenza termica persa dalla sottostazione è fornita dalla seguente espressione
è la temperatura media del fluido nella sottostazione, [°C];
è la temperatura dell’ambiente ove è installata la sottostazione (Prospetto LX), [°C];
è la temperatura media di riferimento del fluido termovettore nella sottostazione (Prospetto LIX), [°C];
è la temperatura dell’ambiente nelle condizioni di test, pari a 20°C;
C2
C3
è un coefficiente assunto pari a 2,24;
è un coefficiente assunto pari a 0,57;
è la potenza termica nominale della sottostazione, [kW].
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TELERISCALDAMENTO
Nel caso in cui il fornitore della sottostazione dichiari il fattore di perdita della sottostazione, kss, la
quantità di energia termica dispersa in ambiente dalla sottostazione si calcola come segue:
è il fattore di perdita della sottostazione, [W/K];
Fattori di conversione in energia primaria
Combustibili fossili (metano, gasolio, carbone,GPL)
Energia elettrica
Fonti rinnovabili:
legna, biomasse, RSU
eolico, solare termico e fotovoltaico
Teleriscaldamento:
con caldaie
altri sistemi di generazione
Teleraffreddamento:
con refrigeratori industriali
combinato con teleriscaldamento (trigenerazione)
refrigeratori + free-cooling
free-cooling (impiego di acqua di lago/fiume)
calore di scarto di processo + frigoriferi assorbimento
* da utilizzarsi in assenza di dato dichiarato dal fornitore
** utilizzare il dato dichiarato dal fornitore
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fp
1
2,18
0,5
0
1.2*
**
0,5
0,4
0,3
0,1
0,05
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NUOVI SISTEMI DI GENERAZIONE
Generatori tradizionali multistadio/modulanti
Generatori a condensazione multistadio/modulanti
Generatori a biomassa (calcolo analitico)
Teleriscaldamento (calcolo analitico)
Generatori ad aria calda
Sistemi di riscaldamento ad infrarossi
Cogenerazione
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GENERATORI AD ARIA CALDA
L’energia richiesta in ingresso al generatore (energia del combustibile) è data da:
Qgn,out
η gH
è l’energia termica prodotta dal generatore ad aria calda, [kWh]
è il rendimento termico utile del generatore ad aria calda, in assenza di dati forniti dal costruttore si fa riferimento al
Prospetto LVIII;
Tipo di generatore
Generatori di aria calda a gas o gasolio con bruciatori ad aria soffiata o
premiscelato, funzionamento on-off
Generatori di aria calda a gas a camera stagna con ventilatore nel circuito
di combustione di tipo B o C, funzionamento on-off
Generatori di aria calda a gas o gasolio con bruciatori ad aria soffiata o
premiscelato, funzionamento bistadio o modulante
Generatori di aria calda a gas a camera stagna con ventilatore nel circuito
di combustione di tipo B o C, bistadio o modulazione aria-gas
Generatori di aria calda a gas a condensazione regolazione modulante
aria-gas
Valore di base ηgH
Riduzione per
installazione all’esterno
90
3
90
3
93
2
93
2
100
1
Prospetto LVIII – Rendimenti convenzionali per generatori ad aria calda, ηgH
(Fonte: UNI TS 11300-2:2008)
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NUOVI SISTEMI DI GENERAZIONE
Generatori tradizionali multistadio/modulanti
Generatori a condensazione multistadio/modulanti
Generatori a biomassa (calcolo analitico)
Teleriscaldamento (calcolo analitico)
Generatori ad aria calda
Sistemi di riscaldamento ad infrarossi
Cogenerazione
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EMETTITORI ALIMENTATI ELETTRICAMENTE
Nel caso di sistemi elettrici ad infrarossi o altri tipi di emettitori puramente elettrici, l’energia elettrica
richiesta normalmente solo dagli ausiliari copre il fabbisogno termico e si ha:
dove:
WH,e,i,j
QH,e,ls,i,j
è il fabbisogno di energia elettrica degli ausiliari del sottosistema di emissione j-esimo nella zona i-esima, [kWh];
è il fabbisogno di energia termica sensibile netto corretto per il riscaldamento o la climatizzazione invernale della zona termica
i-esima coperto dalla tipologia d’impianto j-esima, [kWh];
è la perdita termica di processo del sottosistema di emissione j-esimo nella zona i-esima, [kWh].
6
10
14
Generatore d'aria calda singolo a basamento o pensile
Aerotermi ad acqua
Generatore d'aria calda singolo pensile a condensazione
0,97
0,96
0,98
0,96
0,95
0,97
0,95
0,94
0,96
Carico termico specifico
[W/m3]
4-10
Altezza del locale [m]
6
10
14
heeH
0,95
0,94
0,93
0,94
0,93
0,92
0,96
0,95
0,94
Strisce radianti ad acqua, a vapore, a fuoco diretto
Riscaldatori ad infrarossi
Pannelli annegati a pavimento disaccoppiati termicamente
0,99
0,98
0,98
0,98
0,97
0,97
0,97
0,96
0,96
0,97
0,96
0,96
0,97
0,96
0,96
0,96
0,95
0,95
0,96
0,95
0,95
0,96
0,95
0,95
0,95
0,94
0,95
Pannelli annegati a pavimento non disaccoppiati termicamente
0,98
0,97
0,96
0,96
0,96
0,95
0,95
0,95
0,95
Pannelli a pavimento (isolati) disaccoppiati termicamente
0,99
0,98
0,97
0,97
0,97
0,96
0,96
0,96
0,95
Pannelli a pavimento (isolati) non disaccoppiati termicamente
0,99
0,98
0,97
0,97
0,97
0,96
0,96
0,96
0,95
<4
Terminale di erogazione del calore
> 10
6
10
14
0,93
0,92
0,94
0,92
0,91
0,93
0,91
0,9
0,92
Prospetto XL – Valori convenzionali del rendimento di emissione in locali di altezza superiore a 4m, ηeeH
(Fonte: UNI TS 11300-2:2008)
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NUOVI SISTEMI DI GENERAZIONE
Generatori tradizionali multistadio/modulanti
Generatori a condensazione multistadio/modulanti
Generatori a biomassa (calcolo analitico)
Teleriscaldamento (calcolo analitico)
Generatori ad aria calda
Sistemi di riscaldamento ad infrarossi
Cogenerazione
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EMETTITORI ALIMENTATI ELETTRICAMENTE
Il bilancio energetico di un sistema di cogenerazione è dato da:
Waux
Qgn,out
Qgn,L
Wgen
è l’energia elettrica assorbita dagli ausiliari del sistema di cogenerazione, [kWh];
è l’energia termica richiesta al cogeneratore, [kWh];
è la perdita termica complessiva del cogeneratore, [kWh];
è l’energia elettrica prodotta dal cogeneratore, [kWh].
L’energia elettrica netta che viene prodotta dal generatore è:
da cui il bilancio energetico diventa:
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EMETTITORI ALIMENTATI ELETTRICAMENTE
Introducendo il rendimento termico ed elettrico medio mensile definiti come:
Dal bilancio termico si ricavano le perdite complessive come:
L’energia in ingresso al sistema di cogenerazione si calcola direttamente con:
L’energia elettrica netta prodotta si calcola come:
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NOVITA’ INTRODOTTE DAL DECRETO n. 5796
Specifiche relative ai compiti del Soggetto certificatore
Analisi energetica per subalterni e zone termiche
Due approcci di calcolo:
“da progetto”: rigoroso e completo per edifici nuovi
“da rilievo sull’edificio”: forfettario per edifici esistenti
Calcolo del fabbisogno di energia termica latente per ambienti ad umidità controllata
Calcolo della trasmittanza di energia solare in presenza di sistemi schermanti
Nuovi sistemi di generazione del calore
Sistemi multipli di generazione del calore e struttura gerarchica dell’impianto termico
Sistema impiantistico VMC
Recupero delle perdite termiche del sistema impiantistico a servizio della produzione di
ACS a riduzione del fabbisogno di energia termica dell’involucro
Solare termico ad integrazione del riscaldamento ambienti e/o produzione ACS
Fabbisogno di energia elettrica per l’illuminazione
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SISTEMI MULTIPLI DI GENERAZIONE
Se si hanno più generatori posti in parallelo, questi possono essere azionati con due diverse
modalità, che modificano il modo di attribuire le frazioni di richiesta termica
in parallelo puro (assenza di priorità di accensione)
tutti i generatori operano con lo stesso fattore di carico termico utile
con priorità di accensione predefinita (funzionamento in cascata)
i generatori sono regolati in modo da attivarsi in cascata, cioè il carico viene
soddisfatto dal generatore n.1 e, solo quando questo non è più in grado di soddisfare
la richiesta, parte il generatore n.2 e così via in sequenza ordinata crescente. Se il
carico si riduce, l’ultimo generatore attivato va prima in regolazione e infine si spegne,
e così via in sequenza ordinata decrescente. In questo caso i generatori hanno, mese
per mese, un fattore di carico termico utile differenziato in base all’ordine di
attivazione.
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STRUTTURA GERARCHICA DELL’IMPIANTO TERMICO
Per il calcolo dell’energia termica richiesta dal sistema di riscaldamento al sottosistema di
generazione, occorre innanzitutto individuare se siano presenti più ramificazioni d’impianto che
confluiscono in un’unica o più centrali termiche.
Il sottosistema di ventilazione, di emissione e, in parte, di distribuzione possono essere differenti
sia all’interno della stessa zona che in funzione delle diverse zone servite; così come l’eventuale
sistema d’accumulo se presente.
Si possono individuare i seguenti sottocasi:
1. un unico sistema impiantistico, che serve un’unica zona termica, alimentato da un’unica centrale
termica;
EDIFICIO
ZONA TERMICA
SISTEMA
IMPIANTISTICO
RAMIFICAZIONE
CENTRALE
TERMICA
GENERATORE/I
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STRUTTURA GERARCHICA DELL’IMPIANTO TERMICO
2. un unico sistema impiantistico, che serve più zone termiche, alimentato da un’unica centrale
termica;
3. un unico sistema impiantistico, che serve più zone termiche, alimentato da più centrali
termiche
EDIFICIO
ZONA TERMICA
SISTEMA
IMPIANTISTICO
RAMIFICAZIONE
CENTRALE
TERMICA
GENERATORE/I
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STRUTTURA GERARCHICA DELL’IMPIANTO TERMICO
4. Più sistemi impiantistici (diversi tra loro come tipologia), che servono la stessa zona termica,
alimentati dalla stessa centrale termica;
5. Più sistemi impiantistici (diversi tra loro come tipologia), che servono la stessa zona termica,
alimentati da diverse centrali termiche;
EDIFICIO
ZONA TERMICA
SISTEMA
IMPIANTISTICO
RAMIFICAZIONE
CENTRALE
TERMICA
GENERATORE/I
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STRUTTURA GERARCHICA DELL’IMPIANTO TERMICO
6. Più sistemi impiantistici (diversi tra loro come tipologia), che servono più zone termiche,
alimentati dalla stessa centrale termica;
7. Più sistemi impiantistici (diversi tra loro come tipologia), che servono più zone termiche,
alimentati da diverse centrali termiche;
EDIFICIO
ZONA TERMICA
SISTEMA
IMPIANTISTICO
RAMIFICAZIONE
CENTRALE
TERMICA
GENERATORE/I
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STRUTTURA GERARCHICA DELL’IMPIANTO TERMICO
Un sistema impiantistico è costituito da un insieme di sottosistemi diversi a secondo del tipo di
servizio a cui il sistema impiantistico è dedicato.
Servizio: RISCALDAMENTO
SH
DH
EH
E : sottosistema di emissione
D: sottosistema di distribuzione
S : sottosistema di accumulo
Servizio: PRODUZIONE DI ACS
SH
DH
EH
E : sottosistema di emissione
D: sottosistema di distribuzione
S : sottosistema di accumulo
Servizio: VENTILAZIONE MECCANICA
DV
RV
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AV
EV
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E : sottosistema di emissione
A: sottosistema di distribuzione aria
S : sottosistema recuperatore
D : sottosistema distribuzione del fluido termovettore
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BILANCIO ENERGETICO – SINGOLO SOTTOSISTEMA
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BILANCIO ENERGETICO - RISCALDAMENTO
Relatore: Clara PISTONI
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93
BILANCIO ENERGETICO – RAFFRESCAMENTO E DEUMIDIFICAZIONE
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BILANCIO ENERGETICO – PRODUZIONE ACQUA CALDA SANITARIA
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STRUTTURA GERARCHICA DELL’IMPIANTO TERMICO
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STRUTTURA GERARCHICA DELL’IMPIANTO TERMICO
Relatore: Clara PISTONI
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97
NOVITA’ INTRODOTTE DAL DECRETO n. 5796
Specifiche relative ai compiti del Soggetto certificatore
Analisi energetica per subalterni e zone termiche
Due approcci di calcolo:
“da progetto”: rigoroso e completo per edifici nuovi
“da rilievo sull’edificio”: forfettario per edifici esistenti
Calcolo del fabbisogno di energia termica latente per ambienti ad umidità controllata
Calcolo della trasmittanza di energia solare in presenza di sistemi schermanti
Nuovi sistemi di generazione del calore
Sistemi multipli di generazione del calore e struttura gerarchica dell’impianto termico
Sistema impiantistico VMC
Recupero delle perdite termiche del sistema impiantistico a servizio della produzione di
ACS a riduzione del fabbisogno di energia termica dell’involucro
Solare termico ad integrazione del riscaldamento ambienti e/o produzione ACS
Fabbisogno di energia elettrica per l’illuminazione
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SISTEMA IMPIANTISTICO VMC
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99
SISTEMA IMPIANTISTICO VMC
E è il sottosistema di emissione
A è il sottosistema dell’aria di distribuzione
R è il sottosistema recuperatore termico/entalpico
D è il sottosistema di distribuzione (solo per UTA con batteria alimentata da fluido termovettore)
I sistemi di ventilazione non rappresentano sistemi di riscaldamento ad aria, ma sistemi dedicati
esclusivamente all’immissione di aria esterna, con o senza recupero termico/entalpico, che
eventualmente provvedono alla sua umidificazione con/o senza post-riscaldamento affinché la
temperatura di immissione in ambiente sia pari alla temperatura dell’ambiente.
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100
RENDIMENTI O PERDITE?
Nella UNI 10348 si parlava di rendimenti, nelle nuove norme di perdite: quali si usano ?
Gli uni e le altre !
La UNI TS 11300-2* fornisce i rendimenti:
emissione
controllo
distribuzione
generazione
ηEH
ηCH
ηDH
ηGH
Questi vengono poi trasformati in perdite
* UNI/TS 11300-2:2008
Dati e metodi per la determinazione
dei rendimenti dell’impianto di
riscaldamento e di produzione di ACS
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101
RENDIMENTO DI EMISSIONE
Rendimento di emissione: è il rapporto fra il calore richiesto per il riscaldamento degli ambienti
con un sistema di emissione teorico di riferimento in grado di mantenere in ambiente una
temperatura perfettamente uniforme e uguale nei varia locali ed il sistema di emissione reale,
nelle stesse condizioni di temperatura ambiente richiesta e di temperatura esterna.
Il rendimento dei terminali di emissione individua quindi l'influenza del modo di emissione sulle
perdite di calore dovute per esempio a fenomeni di trasmissione localizzata e di stratificazione
dell'aria. Gli aspetti di cui si tiene conto sono:
disuniformità indotte dai terminali di emissione all'interno degli ambienti riscaldati
aumento di dispersioni verso l'esterno determinato dai terminali stessi in relazione al
loro tipo e posizionamento all'interno dei locali riscaldati
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102
RENDIMENTO DI EMISSIONE
Q = energia dispersa dal locale
A = situazione ideale: il radiatore mantiene a 20 °C ogni punto del locale Q=QA
B = situazione reale: il radiatore mantiene a 20 °C il punto di misura Q=QB
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103
RENDIMENTO DI EMISSIONE
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104
RENDIMENTO DI EMISSIONE
I moti convettivi innescati dal corpo scaldante ed il calore radiante emesso dallo stesso
direttamente verso le strutture disperdenti sono causa di un aumento del coefficiente liminare
interno; aumentano di conseguenza la trasmittanza della parete ed il calore disperso dalla stessa
verso l'esterno.
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105
RENDIMENTO DI EMISSIONE
Per effetto della stratificazione, il calore QB dissipato nel caso reale B è molto superiore a quello QA
dissipato nel caso ideale (temperatura uniforme) A.
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106
RENDIMENTO DI EMISSIONE
Come si può migliorare il rendimento di emissione?
Bassa temperatura media di progetto del fluido termovettore i gradienti termici sono
più bassi e si limita il fenomeno radiativo
Buon isolamento termico della parete retrostante aumenta la resistenza termica della
parete e quindi diminuisce la trasmittanza
Strato riflettente sulla parete retrostante si limitano le perdite per effetto radiativo
sulla parete immediatamente adiacente alla superficie del corpo scaldante
Mensole atte deviare i flussi convettivi verso l'interno dei locali limitazione dei
fenomeni di stratificazione dell'aria
Taglio termico delle mensole stesse si limitano le dispersioni dovute all'installazione
del componente
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107
RENDIMENTO DI REGOLAZIONE
Sistema di regolazione: è il dispositivo in grado di controllare il funzionamento dell'impianto in
seguito a variazioni di temperatura interna o esterna all'ambiente.
Rendimento del sistema di regolazione: misura la qualità del sistema di regolazione, cioè la sua
prontezza nel rispondere ad una variazione della temperatura dell'ambiente da scaldare.
Tecnicamente è espresso dal seguente rapporto:
ηR = Q R-Ideale/Q R-Reale
Q R-Ideale = quantità di calore necessaria per riscaldare un ambiente con una regolazione teorica
perfetta (che risponde istantaneamente ad una variazione di temperatura)
Q R-Reale = quantità di calore necessario per riscaldare lo stesso ambiente con il sistema di
regolazione reale.
Relatore: Clara PISTONI
1 aprile 2010
SEMINARIO DI AGGIORNAMENTO CENED
DECRETO N. 5796 DEL 11 GIUGNO 2009
108
RENDIMENTO DI REGOLAZIONE
Il rendimento di regolazione è tanto più elevato quanto maggiore è la costanza della
temperatura ambiente
Relatore: Clara PISTONI
1 aprile 2010
SEMINARIO DI AGGIORNAMENTO CENED
DECRETO N. 5796 DEL 11 GIUGNO 2009
109
RENDIMENTO DI REGOLAZIONE
Regolazione climatica centralizzata: il sistema è pilotato da una sonda che rileva la temperatura
esterna. La grandezza che viene regolata è la temperatura di mandata del fluido termovettore.
Il sistema è cieco nei confronti della situazione climatica interna e qualunque causa determini una
variazione sistematica o occasionale degli apporti energetici (errato dimensionamento dei corpi
scaldanti - irraggiamento solare - accensione di un forno per cottura cibi) non viene percepita.
Vantaggi:
- il sistema ha tempi di risposta piuttosto rapidi
- il punto di misura (temperatura esterna Te) è rappresentativo di una situazione comune a tutti gli
ambienti riscaldati
Svantaggi:
- la temperatura degli ambienti riscaldati non ha effetti sul sistema di controllo
- è necessario mettere a punto la curva di termoregolazione con una lunga azione di verifica (nella
pratica tale operazione non viene mai effettuata e si imposta la curva del costruttore in funzione
della zona climatica)
Relatore: Clara PISTONI
1 aprile 2010
SEMINARIO DI AGGIORNAMENTO CENED
DECRETO N. 5796 DEL 11 GIUGNO 2009
110
RENDIMENTO DI REGOLAZIONE
Regolazione per singola zona termica: vengono utilizzati diversi regolatori, ciascuno dei quali serve
un gruppo di emettitori distribuiti in parti dell'edificio caratterizzate, per esempio dalla stessa
esposizione. Ogni regolatore agirà su una valvola di zona (a due vie oppure a tre vie) in relazione
alle indicazioni provenienti da un sensore di temperatura disposto in un punto rappresentativo
della zona stessa.
La regolazione per singola zona termica assicura la costanza e l'uniformità delle temperature nei
locali rappresentativi delle varie zone.
Il rendimento di regolazione assume valori sensibilmente più alti rispetto al caso precedente anche
in funzione del tipo di regolatore utilizzato.
Relatore: Clara PISTONI
1 aprile 2010
SEMINARIO DI AGGIORNAMENTO CENED
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111
RENDIMENTO DI REGOLAZIONE
Regolazione per singolo ambiente: ciascun corpo scaldante è dotato di una particolare valvola a
due vie, chiamata valvola termostatica che, grazie ad un sensore di temperatura posto in ambiente
(di solito è incorporato nella valvola), intercetta il fluido e mantiene inalterata la temperatura del
locale.
La temperatura di mandata Tm del fluido vettore rimane costante e uguaglia quella che è stata
impostata sul termostato della caldaia
La regolazione sul singolo ambiente assicura la costanza e l'uniformità delle temperature di ogni
locale riscaldato.
Relatore: Clara PISTONI
1 aprile 2010
SEMINARIO DI AGGIORNAMENTO CENED
DECRETO N. 5796 DEL 11 GIUGNO 2009
112
RENDIMENTO DI REGOLAZIONE
Regolazione climatica centralizzata e singola zona termica: sono presenti le valvole di zona e una
centralina climatica che, pilotata dalla sonda esterna, ha il compito di effettuare una
preregolazione modulando la temperatura di mandata del fluido.
La temperatura di mandata Tm del fluido vettore oppure la temperatura della caldaia Tc
(generatori di calore a temperatura scorrevole) viene impostata dal regolatore climatico in
funzione di quella esterna.
La regolazione accoppiata climatica centralizzata + singola zona termica assicura la costanza e
l'uniformità delle temperature nei locali rappresentativi delle varie zone.
Relatore: Clara PISTONI
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SEMINARIO DI AGGIORNAMENTO CENED
DECRETO N. 5796 DEL 11 GIUGNO 2009
113
RENDIMENTO DI REGOLAZIONE
Regolazione climatica centralizzata e singola zona termica
Relatore: Clara PISTONI
1 aprile 2010
SEMINARIO DI AGGIORNAMENTO CENED
DECRETO N. 5796 DEL 11 GIUGNO 2009
114
RENDIMENTO DI REGOLAZIONE
Regolazione climatica centralizzata e singola zona termica
Relatore: Clara PISTONI
1 aprile 2010
SEMINARIO DI AGGIORNAMENTO CENED
DECRETO N. 5796 DEL 11 GIUGNO 2009
115
RENDIMENTO DI REGOLAZIONE
Regolazione climatica centralizzata e singolo ambiente: sono presenti le valvole termostatiche e
una centralina climatica che, pilotata dalla sonda esterna, ha il compito di effettuare una
preregolazione modulando la temperatura di mandata del fluido.
La temperatura di mandata Tm del fluido vettore oppure la temperatura della caldaia Tc
(generatori di calore a temperatura scorrevole) viene impostata dal regolatore climatico in
funzione di quella esterna.
La regolazione accoppiata climatica centralizzata + singola zona termica assicura la costanza e
l'uniformità delle temperature in ogni ambiente riscaldato.
Relatore: Clara PISTONI
1 aprile 2010
SEMINARIO DI AGGIORNAMENTO CENED
DECRETO N. 5796 DEL 11 GIUGNO 2009
116
RENDIMENTO DI REGOLAZIONE
Regolazione climatica centralizzata e singolo ambiente
Relatore: Clara PISTONI
1 aprile 2010
SEMINARIO DI AGGIORNAMENTO CENED
DECRETO N. 5796 DEL 11 GIUGNO 2009
117
RENDIMENTO DI DISTRIBUZIONE
Qp = energia termica immessa dal sistema di produzione nel sistema di distribuzione
Qdnr = energia termica dispersa dalla rete di distribuzione e non recuperabile
Qdr = energia termica dispersa dalla rete di distribuzione MA recuperata
Relatore: Clara PISTONI
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DECRETO N. 5796 DEL 11 GIUGNO 2009
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NOVITA’ INTRODOTTE DAL DECRETO n. 5796
Specifiche relative ai compiti del Soggetto certificatore
Analisi energetica per subalterni e zone termiche
Due approcci di calcolo:
“da progetto”: rigoroso e completo per edifici nuovi
“da rilievo sull’edificio”: forfettario per edifici esistenti
Calcolo del fabbisogno di energia termica latente per ambienti ad umidità controllata
Calcolo della trasmittanza di energia solare in presenza di sistemi schermanti
Nuovi sistemi di generazione del calore
Sistemi multipli di generazione del calore e struttura gerarchica dell’impianto termico
Sistema impiantistico VMC
Recupero delle perdite termiche del sistema impiantistico a servizio della produzione di
ACS a riduzione del fabbisogno di energia termica dell’involucro
Solare termico ad integrazione del riscaldamento ambienti e/o produzione ACS
Fabbisogno di energia elettrica per l’illuminazione
Relatore: Clara PISTONI
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SEMINARIO DI AGGIORNAMENTO CENED
DECRETO N. 5796 DEL 11 GIUGNO 2009
119
SISTEMA IMPIANTISTICO ACS: recupero perdite
Sottosistema di erogazione
QZ,LR,e
fR,W,e
QW,e,L
è la quota parte delle perdite termiche del sottosistema di erogazione recuperata dal sistema involucro della zona termica
considerata, [kWh];
è il fattore di recupero del sottosistema di erogazione, assunto pari a 0;
è l’energia termica dispersa complessivamente dal sottosistema di erogazione, [kWh].
Sottosistema di distribuzione
QZ,LR,d
fR,W,d
QW,d,L
è la quota parte delle perdite termiche del sottosistema di distribuzione recuperata dal sistema involucro della zona termica
considerata, [kWh];
è il fattore di recupero del sottosistema di distribuzione, rilevabile dal Prospetto XXXIII in caso di assenza di anello di ricircolo,
ovvero, assunto pari a 0,2 se dotato di ricircolo;
è l’energia termica dispersa complessivamente dal sottosistema di distribuzione[kWh].
Sottosistema di accumulo
QZ,LR,s è la quota parte delle perdite termiche del sottosistema di distribuzione recuperata dal sistema involucro della zona termica
considerata, [kWh];
fR,W,s
è il fattore di recupero del sottosistema di accumulo, pari a 1 se posto in ambiente a temperatura controllata o pari a 0 se
posto fuori dall’ambiente a temperatura controllata;
QW,s,L è l’energia termica dispersa complessivamente dal sottosistema di distribuzione, [kWh].
Relatore: Clara PISTONI
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120
SISTEMA IMPIANTISTICO ACS: recupero perdite
QZ,LR
è la quota parte delle perdite termiche complessive dei sottosistemi recuperata dal sistema involucro della zona termica
considerata, [kWh];
fR,W,y è il fattore di recupero dell’energia termica dispersa complessivamente dal generico sottosistema y-esimo appartenente al
sistema impiantistico asservito alla produzione di acqua calda sanitaria;
QW,y,L è l’energia termica dispersa complessivamente dal generico sottosistema y-esimo appartenente al sistema impiantistico asservito
alla produzione di acqua calda sanitaria, [kWh];
Nsub
è il numero di sottosistemi impiantistici che servono la zona termica considerata.
Q*NH,s è il fabbisogno di energia termica per il solo riscaldamento “sensibile” della zona termica al netto delle perdite recuperate, [kWh];
Q*NC,s è il fabbisogno di energia termica per il solo raffrescamento “sensibile” della zona termica al netto delle perdite recuperate, [kWh];
QZ,LR è la quota parte delle perdite termiche dei sottosistemi recuperata dal sistema involucro della zona termica considerata, [kWh].
Relatore: Clara PISTONI
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SEMINARIO DI AGGIORNAMENTO CENED
DECRETO N. 5796 DEL 11 GIUGNO 2009
121
NOVITA’ INTRODOTTE DAL DECRETO n. 5796
Specifiche relative ai compiti del Soggetto certificatore
Analisi energetica per subalterni e zone termiche
Due approcci di calcolo:
“da progetto”: rigoroso e completo per edifici nuovi
“da rilievo sull’edificio”: forfettario per edifici esistenti
Calcolo del fabbisogno di energia termica latente per ambienti ad umidità controllata
Calcolo della trasmittanza di energia solare in presenza di sistemi schermanti
Nuovi sistemi di generazione del calore
Sistemi multipli di generazione del calore e struttura gerarchica dell’impianto termico
Sistema impiantistico VMC
Recupero delle perdite termiche del sistema impiantistico a servizio della produzione di
ACS a riduzione del fabbisogno di energia termica dell’involucro
Solare termico ad integrazione del riscaldamento ambienti e/o produzione ACS
Fabbisogno di energia elettrica per l’illuminazione
Relatore: Clara PISTONI
1 aprile 2010
SEMINARIO DI AGGIORNAMENTO CENED
DECRETO N. 5796 DEL 11 GIUGNO 2009
122
SOLARE TERMICO: integrazione del riscaldamento ambienti e/o produzione ACS
Norma tecnica di riferimento:
UNI EN 15316-4-3:2008 “Impianti di riscaldamento degli edifici - Metodo per il calcolo dei requisiti
energetici e dei rendimenti dell'impianto - Parte 4-3: Sistemi di generazione del calore, sistemi
solari termici”
Procedure di calcolo indicate nella UNI EN 15316-4-3:
METODO A
utilizza come dati di ingresso quelli dell’impianto di riscaldamento ad energia solare (visto come
sistema) ovvero dati provenienti da prove sul sistema o dati di default come in EN 12976-2
(indicatori di performance) ovvero dati provenienti da simulazioni. Attualmente questo metodo è
valido solo per sistemi di produzione acqua calda sanitaria caratterizzati in accordo alla norma UNI
EN 12976-2
METODO B
utilizza come dati in ingresso quelli caratteristici dei componenti costituenti l’impianto di
riscaldamento ad energia solare, ovvero dati provenienti da prove sui componenti stessi (calcolo
basato su metodo F-Chart)
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SOLARE TERMICO: integrazione del riscaldamento ambienti e/o produzione ACS
Impianto a preriscaldamento solare o a sola energia solare
Impianto di preriscaldamento a
energia solare (solar preheat system):
impianto di riscaldamento ad energia
solare che preriscalda l’acqua prima
del suo ingresso in un altro tipo di
impianto di riscaldamento dell’acqua
Relatore: Clara PISTONI
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124
SOLARE TERMICO: integrazione del riscaldamento ambienti e/o produzione ACS
Impianto di riscaldamento ad energia solare con fonte ausiliari
Impianto a energia solare con fonte
ausiliaria (solar-plus-supplementary
system): impianto di riscaldamento a
energia solare che utilizza in modo
integrato le sorgenti di energia solare
e ausiliaria ed è in grado di fornire il
servizio di riscaldamento richiesto,
indipendentemente dalla disponibilità
di energia solare
Relatore: Clara PISTONI
1 aprile 2010
SEMINARIO DI AGGIORNAMENTO CENED
DECRETO N. 5796 DEL 11 GIUGNO 2009
125
NOVITA’ INTRODOTTE DAL DECRETO n. 5796
Specifiche relative ai compiti del Soggetto certificatore
Analisi energetica per subalterni e zone termiche
Due approcci di calcolo:
“da progetto”: rigoroso e completo per edifici nuovi
“da rilievo sull’edificio”: forfettario per edifici esistenti
Calcolo del fabbisogno di energia termica latente per ambienti ad umidità controllata
Calcolo della trasmittanza di energia solare in presenza di sistemi schermanti
Nuovi sistemi di generazione del calore
Sistemi multipli di generazione del calore e struttura gerarchica dell’impianto termico
Sistema impiantistico VMC
Recupero delle perdite termiche del sistema impiantistico a servizio della produzione di
ACS a riduzione del fabbisogno di energia termica dell’involucro
Solare termico ad integrazione del riscaldamento ambienti e/o produzione ACS
Fabbisogno di energia elettrica per l’illuminazione
Relatore: Clara PISTONI
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SEMINARIO DI AGGIORNAMENTO CENED
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126
FABBISOGNO DI ENERGIA ELETTRICA PER ILLUMINAZIONE
Direttiva Europea 2002/91/CE
Articolo 2
Definizioni
[…]
2) “rendimento energetico di un edificio”: la quantità di energia effettivamente consumata o che
si prevede possa essere necessaria per soddisfare i vari bisogni connessi con ad un uso
standard dell’edificio, compresi, tra gli altri, il riscaldamento, il riscaldamento dell’acqua, il
raffreddamento, la ventilazione e l’illuminazione.
[…]
Relatore: Clara PISTONI
1 aprile 2010
SEMINARIO DI AGGIORNAMENTO CENED
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127
FABBISOGNO DI ENERGIA ELETTRICA PER ILLUMINAZIONE
Direttiva Europea 2002/91/CE
Allegato
Quadro generale per il calcolo del rendimento energetico degli edifici
Il metodo di calcolo del rendimento energetico degli edifici deve comprendere almeno i
seguenti aspetti:
a) Caratteristiche termiche dell’edificio
b) Impianto di riscaldamento e di produzione di acqua calda, comprese le relative caratteristiche
di coibentazione
c) Sistema di condizionamento dell’aria
d) Ventilazione
e) Impianto di illuminazione incorporato (principalmente per il settore non residenziale)
[…]
Relatore: Clara PISTONI
1 aprile 2010
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FABBISOGNO DI ENERGIA ELETTRICA PER ILLUMINAZIONE
Riferimento normativo: UNI EN 15193 “Prestazione energetica degli edifici - Requisiti
energetici per illuminazione”.
La metodologia di calcolo per la determinazione del fabbisogno di energia elettrica per
illuminazione viene applicata ad edifici con destinazione d’uso non residenziale e tiene conto della
potenza elettrica installata e, in maniera semplificata, della disponibilità di luce naturale, delle
modalità di occupazione e della presenza di eventuali sistemi di controllo sull’accensione del
sistema di illuminazione.
Il fabbisogno di energia elettrica per illuminazione viene valutato, su base mensile,
suddividendo ciascuna zona termica in ambienti con caratteristiche illuminotecniche
omogenee.
Ambiente 1
Spazio non dotato di
impianto di illuminazione
fissa
Zona termica 1
Ambiente 2
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129
FABBISOGNO DI ENERGIA ELETTRICA PER ILLUMINAZIONE
Ai fini della valutazione del fabbisogno di energia per l’illuminazione si considera che un ambiente
ha caratteristiche illuminotecniche omogenee quando:
1.
2.
3.
Le superfici trasparenti che si aprono sull’ambiente sono caratterizzate dallo stesso indice di
ostruzione
Le superfici trasparenti che si aprono sull’ambiente hanno lo stesso coefficiente di
trasmissione luminosa
Le superfici trasparenti che si aprono sull’ambiente sono tutte vetrate a doppia pelle
In questo modo è possibile calcolare il fattore di luce diurna per ciascun ambiente e da questo
determinare:
- il fattore di disponibilità di luce naturale, FD,S
- il fattore che tiene conto del sistema di controllo della luce artificiale per ottimizzare quella
naturale, FD,C
-il fattore che lega l’utilizzo della potenza di illuminazione totale alla disponibilità di luce diurna, FD
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130
FABBISOGNO DI ENERGIA ELETTRICA PER ILLUMINAZIONE
Il fabbisogno di energia elettrica per la sola illuminazione artificiale fissa della zona termica
considerata è dato da:
EL,el,in,yr
i
A
è il fabbisogno annuale di energia elettrica per la sola illuminazione fissa della zona termica considerata applicabile solo a
destinazioni d’uso non residenziali, [kWh];
è l’indice dell’ambiente con caratteristiche illuminotecniche omogenee;
è l’energia elettrica mensile necessaria per l’illuminazione artificiale dell’ambiente i-esimo con caratteristiche
illuminotecniche omogenee, [kWh];
è l’energia elettrica parassita annuale assorbita dai dispositivi di controllo e dalle batterie di ricarica dei sistemi di
illuminazione di emergenza presenti nell’ambiente i-esimo con caratteristiche illuminotecniche omogenee, [kWh].
è la superficie utile di pavimento dell’ambiente con caratteristiche illuminotecniche omogenee considerato, [m2].
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131
FABBISOGNO DI ENERGIA ELETTRICA PER ILLUMINAZIONE
è l’energia elettrica mensile necessaria per l’illuminazione artificiale dell’ambiente i-esimo con caratteristiche
illuminotecniche omogenee, [kWh];
Fc,i
tD,i
Fo,i
FD,i
tN,i
è la potenza totale installata per l’illuminazione artificiale nell’ambiente i-esimo con caratteristiche illuminotecniche
omogenee, [W];
è il fattore che tiene conto della presenza di sistemi di controllo per il mantenimento di valori costanti di illuminamento
nell’ambiente i-esimo con caratteristiche illuminotecniche omogenee; in presenza di tali sistemi di controllo si assume
Fc=0,9, altrimenti Fc= 1;
è il tempo in cui vi è disponibilità di luce naturale, tabulato in funzione della destinazione d’uso (Prospetto LXXIV), [h];
è il fattore di occupazione che lega l’utilizzo della potenza di illuminazione totale al periodo di permanenza
nell’ambiente i- esimo con caratteristiche illuminotecniche omogenee, calcolato in funzione della destinazione d’uso e
del sistema di controllo della luce artificiale, si veda § E.11.1.3;
è il fattore che lega l’utilizzo della potenza di illuminazione totale alla disponibilità di luce diurna nell’ambiente i-esimo
con caratteristiche illuminotecniche omogenee, calcolato in funzione della destinazione d’uso e del sistema di controllo
della luce artificiale, si veda § E.11.1.2;
è il tempo in cui non vi è disponibilità di luce naturale, tabulato in funzione della destinazione d’uso, (Prospetto LXXIV),
[h].
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RIEPILOGO
Struttura del calcolo:
1. si calcola il fabbisogno di acqua calda sanitaria relativo alla zona termica i-esima per definire le
perdite termiche recuperabili dalla zona stessa
2.
si calcola il fabbisogno termico netto sensibile corretto della zona termica i-esima, definito
come
3.
si calcola la frazione j-esima che viene soddisfatta dal sistema impiantistico j-esimo presente
nella zona i-esima:
4.
si calcola il fabbisogno di energia termica “sensibile” corretto della zona al netto delle perdite
recuperate richiesto al j-esimo impianto Q*NH,s,adj,i,j , determinato come:
Relatore: Clara PISTONI
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133
RIEPILOGO
5.
si calcola la quota del fabbisogno termico sensibile per ventilazione meccanica coperta
dall’impianto di ventilazione, con il preriscaldamento dell’aria di reintegro, QV,s,i
6.
si calcola per la zona i-esima, se l’impianto j-esimo controlla anche l’umidità dell’aria ambiente
(umidificazione), il suo fabbisogno di energia termica “latente”, QNH,l
7.
si calcolano le perdite termiche dei sottosistemi appartenenti ad ogni j-esima tipologia
d’impianto che serve la zona i-esima fino al sottosistema di generazione escluso;
5.
si sommano le richieste delle diverse tipologie o ramificazioni d’impianto che convergono sullo
stesso sottosistema di generazione;
6.
si determinano le perdite termiche di ogni sottosistema di generazione;
7.
si determinano i fabbisogni dei diversi vettori energetici e l’eventuale quota esportata;
8.
si determina il fabbisogno di energia primaria per il riscaldamento o la climatizzazione
invernale;
9.
si determina l’efficienza energetica dell’edificio e dell’impianto termico.
Relatore: Clara PISTONI
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