Consumi e benessere nella
fornitura del servizio calore
Prof. Ing. Gian Vincenzo Fracastoro
Dipartimento di Energetica
Politecnico di Torino
Il servizio calore
committente
corrispettivo
servizio
• Mantenimento
condizioni di
comfort
• Sicurezza
• Manutenzione
ordinaria e
straordinaria
impresa
3 giugno 2002 - Provincia di Torino
I contratti di gestione
A forfait
A grado-giorno
A metro cubo grado-giorno
A contabilizzazione di calore
3 giugno 2002 - Provincia di Torino
Gestione a forfait
Obiettivi del servizio:
Temperatura minima
Conduzione, etc.,
Manutenzione ordinaria e straordinaria
Compenso pattuito: forfettario
3 giugno 2002 - Provincia di Torino
Gestione a forfait
Fornitore
Va effettuata una previsione di consumo
ragionevole
Il corrispettivo prescinde dalle variazioni
climatiche e da eventuali carenze dell’impianto
Committente: funzione di controllo
far rispettare i valori di temperatura concordati
verificare la corretta manutenzione e la sicurezza
3 giugno 2002 - Provincia di Torino
Vantaggi e svantaggi
Vantaggi: Minor consumo = maggior guadagno
per l’impresa, pertanto si incentiva
l’attuazione di interventi a carico dell’impresa,
purché PBT < durata appalto
Svantaggi: è a carico del fornitore l’alea
dovuta allo scostamento dall’andamento
climatico tipico o dalla volumetria riscaldata
3 giugno 2002 - Provincia di Torino
Gestione a gradi-giorno
Obiettivi del servizio:
Come nel caso precedente
Compenso pattuito: C = k*GG
Ti
GG
Te
3 giugno 2002 - Provincia di Torino
Gestione a gradi-giorno
Vantaggi:
Come nel caso “a forfait” si incentivano
interventi di risparmio energetico
Nessun rischio per incertezza andamento
climatico
Svantaggi:
Rimane ancora l’alea della volumetria
riscaldata
3 giugno 2002 - Provincia di Torino
Gestione a metro cubo gradogiorno
Obiettivi del servizio:
Come nel caso precedente
Compenso pattuito: C = k*GG*V
Permette di tener conto della variazione
della volumetria riscaldata
Particolarmente adatto alla gestione di
edifici scolastici
3 giugno 2002 - Provincia di Torino
Gestione a contabilizzazione
del calore
Obiettivi del servizio
Fornitura combustibili
Conduzione impianti
Manutenzione ordinaria e straordinaria
Mantenimento condizioni di comfort
Compenso pattuito: a misura (sulla base
del calore fornito)
3 giugno 2002 - Provincia di Torino
Gestione a contabilizzazione
del calore
Problemi del fornitore
tenere sotto controllo l’efficienza
dell’impianto
Installazione contacalorie
Problemi del committente:
non far superare la temperatura prevista
verificare la corretta manutenzione e la
sicurezza
3 giugno 2002 - Provincia di Torino
Vantaggi e svantaggi
Vantaggi:
l’utente conosce il proprio fabbisogno energetico
Svantaggi:
maggior consumo = maggior guadagno per
l’impresa
disincentiva gli interventi a carico dell’impresa e
rischia di vanificare quelli realizzati dall’utente
Imprecisione apparecchiature contacalorie
3 giugno 2002 - Provincia di Torino
Variazione dei gradi-giorno
negli ultimi 15 anni
Andamento dei gradi-giorno nel periodo 1984-1999
TORINO
FIRENZE
NAPOLI
3000
Gradi-giorno
2500
2000
1500
1000
500
0
84-5
86-7
88-9
90-1
Anno
92-3
94-5
96-7
Variazioni (%)
Variazioni dei gradi giorno rispetto al 1998-99
20%
15%
10%
5%
0%
-5%
-10%
-15%
-20%
98-9
Le variazioni sono in
genere contenute
entro il 15 %
la deviazione
standard è del 6–9%
non si nota alcuna
tendenza all’aumento
o alla diminuzione
3 giugno 2002 - Provincia di Torino
Dipendenza consumi - comfort
Variazione consumo per 1 °C di variazione
della temperatura interna
Variazione consumo (%)
12.0%
zona D
10.0%
zona E
8.0%
zona F
6.0%
4.0%
2.0%
0.0%
1500 1800 2100 2400 2700 3000 3300 3600
Gradi-giorno
 Il consumo dipende
sensibilmente dalla
temperatura interna
 la dipendenza è tanto
maggiore quanto più è
basso il numero dei
gradi-giorno
 per Torino (zona E) 1 °C
di variazione della
temperatura interna
porta a una variazione
del 7 % nei consumi
3 giugno 2002 - Provincia di Torino
Il comfort termoigrometrico
Il comfort non è solo “temperatura”
dell’aria
È più corretto definire i requisiti sotto
forma di PMV (Voto Medio Previsto)
PMV = f[(Ta, Tmr, v, U.R.), (M, Icl)]
Grandezze fisiche
Grandezze soggettive
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Carta generale del comfort
3.5 °C
2.0 °C
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Come stabilire il consumo di un
edificio ?
Se sono disponibili dati storici di
consumo
si fa la media dei valori disponibili
accertandosi che non vi siano state
variazioni sensibili nell’utenza (volume
riscaldato, destinazione d’uso, etc.) o altre
anomalie
Se non sono disponibili dati storici
occorre fare un “energy audit” dell’edificio
3 giugno 2002 - Provincia di Torino
Energy audit
Metodo semplificato: dati necessari
dimensioni: volume, numero piani, (sup.
disperdente)
destinazione d’uso
gradi-giorno della località
Metodo complesso: tutti i dati utilizzati per la
verifica “legge 10”
difficoltà di reperimento dati su ricambio d’aria,
gestione schermi, trasmittanze, apporti endogeni
corretta definizione dell’utenza
3 giugno 2002 - Provincia di Torino
Determinazione del consumo
col metodo “Legge 10”
Riferimento: UNI 10344
Q
Q d  Q v  Qse Fil  k u Qsi  Qi Fig
 p d e c
Q
C
Hi
3 giugno 2002 - Provincia di Torino
Bilancio tipico edificio per uffici
Dispersioni di energia
1.1%
8.2%
2.6%
28.7%
Dispersioni per trasmissione con l'ambiente
esterno
Dispersioni per trasmissione verso locali non
riscaldati
Dispersioni per trasmissione verso il terreno
11.6%
Dispersioni per ventilazione
Mancata utilizzazione degli apporti gratuiti
2.1%
Perdite di regolazione
5.9%
3.4%
36.3%
Perdite di emissione
Perdite di distribuzione
Perdite di produzione
3 giugno 2002 - Provincia di Torino
Bilancio tipico edificio per uffici
Apporti di energia
4.8%
10.2%
Apporti solari sui componenti opachi
20.0%
Apporti solari attraverso le finestre
Apporti energetici da sorgenti interne
Impianto
64.9%
3 giugno 2002 - Provincia di Torino
Incertezze sugli apporti di
energia gratuiti
incertezza
Apporti solari sui componenti opachi
20%
Apporti solari attraverso le finestre
30%
Apporti energetici da sorgenti int.
10%
3 giugno 2002 - Provincia di Torino
Incertezze sulle dispersioni
incertezza
Dispersioni per trasmissione con
l'ambiente esterno
Dispersioni per trasmissione verso
ambienti a temperatura fissa
Dispersioni per trasmissione verso
locali non riscaldati
Dispersioni per trasmissione verso il
terreno
Dispersioni per ventilazione
3 giugno 2002 - Provincia di Torino
10%
10%
10%
20%
40%
Incertezze su altri fattori
incertezza
Coefficiente di utilizzazione
degli apporti gratuiti
Fattore di intermittenza
Rendimento di regolazione
Rendimento di emissione
Rendimento di distribuzione
Rendimento di produzione
3 giugno 2002 - Provincia di Torino
10%
30%
30%
5%
5%
10%
Incertezze sugli apporti di
energia
1400
Apporti di energia gratuiti (GJ/anno)
1200
1000
800
600
400
200
0
Apporti solari sui
componenti opachi
Apporti solari attraverso
le finestre
Apporti energetici da
sorgenti interne
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Guadagni totali di
energia
Incertezze sulle dispersioni
3500
Dispersioni di energia (GJ/anno)
3000
2500
2000
1500
1000
500
0
Dispersioni per
trasmissione con
l'ambiente esterno
Dispersioni per
trasmissione verso
locali non riscadati
Dispersioni per
trasmissione verso il
terreno
Dispersioni per
ventilazione
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Perdite totali di
energia
Conclusioni
 Dal punto di vista dell’utilità pubblica (adozione di
provvedimenti per il risparmio energetico, riduzione
impatto ambientale) i contratti da preferire sono quelli
del tipo “a forfait”, “a grado-giorno” o “a metro cubo
grado-giorno”
 Le incertezze sulla stima dei consumi possono rendere
difficile la definizione della “base” dell’appalto
 Questo tipo di contratto richiede inoltre un’attenta
verifica del rispetto delle condizioni di comfort
3 giugno 2002 - Provincia di Torino