Tecnologie impiantistiche per l’edilizia
certificata
Brasimone 27 maggio 2008
Quadro normativo sul
solare termico
Ing. Massimiliano Rossi
Norme di prodotto
UNI EN 12975 Parte 1 e 2 (Collettori solari)
UNI EN 12976 Parte 1 e 2 (Impianti prefabbricati)
UNI ENV 12977 Parte 1, 2 e 3 (Impianti assemblati su specifica)
UNI 8873 Parte 1 e 2 (Accumuli ad acqua)
Norme di sistema
UNI EN ISO 9488 (Terminologia)
UNI 8937 (Rendimento termico dei collettori piani ad aria)
UNI 8477-2 (Calcolo apporti energia solare per l’edilizia)
UNI EN 15316-4-3 (Calcolo requisiti energetici)
Norme di installazione/collaudo
UNI 8211 (Integrazione impianti negli edifici)
UNI 9711 (Ordinazione, offerta, collaudo impianti)
Collettori solari: vetrati piani, sottovuoto, scoperti
UNI EN 12975-1, “Impianti solari termici e loro componenti. Collettori solari.
Parte 1: Requisiti generali”;
UNI EN 12975-2, “Impianti solari termici e loro componenti. Collettori solari.
Parte 1: Metodi di prova”;
Consentono di caratterizzare il collettore (η0, a1 ed a2, modificatore dell’angolo di
incidenza: IAM, temperatura di stagnazione, ecc):
e di qualificarlo secondo tests (resistenza alle alte temperature, carico meccanico, ecc.).
Impianti prefabbricati commercializzati in configurazioni fisse
(Impianti a circolazione naturale, forzata per produzione di ACS, sistemi integrati collettori
accumulo)
UNI EN 12976-1, “Impianti solari termici e loro componenti. Impianti
prefabbricati. Requisiti generali”;
UNI EN 12976-2, “Impianti solari termici e loro componenti. Impianti
prefabbricati. Metodi di prova”;
Consentono di caratterizzare il sistema e di qualificarlo secondo tests (protezione dalle
sovratemperature, apparecchiature di sicurezza, ecc.).
Impianti assemblati
UNI ENV 12977-1, “Impianti solari termici e loro componenti. Impianti
assemblati su specifica. Requisiti generali”;
UNI ENV 12977-2, “Impianti solari termici e loro componenti. Impianti
assemblati su specifica. Metodi di prova”;
Consentono di caratterizzare i sistemi assemblati su specifica fornendo indicazioni utili alla
progettazione (velocità del fluido nelle tubazioni, spessori dell’isolamento, materiali
ammessi, potenza massima del campo solare, volume aggiuntivo per calcolo vasi di
espansione, ecc.)
UNI ENV 12977-3, “Impianti solari termici e loro componenti. Impianti
assemblati su specifica. Caratterizzazione delle prestazioni dei serbatoi di
stoccaggio per impianti di riscaldamento solare”;
Generali
UNI EN ISO 9488, “Energia solare vocabolario”;
Definisce i termini di base, in quattro lingue, utilizzati negli impianti ad energia solare
UNI 8937, “Collettori solari piani ad aria. Determinazione del rendimento
termico”
UNI 8477-2, “Energia solare. Calcolo degli apporti per applicazioni in edilizia.
Valutazione degli apporti ottenibili mediante sistemi attivi o passivi”
Illustra un metodo di calcolo (F Chart) per la stima degli apporti termici utili mensili
prodotti da impianti ad energia solare con collettori a liquido o aria
UNI 8477-1, “Energia solare. Calcolo degli apporti per applicazioni in edilizia. Valutazione
dell’energia raggiante ricevuta”
Norma ritirata, sarà inserita nella revisione della UNI 10349. Illustra i metodi di calcolo per stimare
l’energia solare incidente su superfici comunque orientate.
Metodologie di calcolo prestazioni energetiche degli edifici
UNI TS 11300-1, “Determinazione del fabbisogno di energia termica dell'edificio per la
climatizzazione estiva ed invernale”;
UNI TS 11300-2, “Determinazione del fabbisogno di energia primaria e dei rendimenti
per la climatizzazione invernale e per la preparazione di acqua calda sanitaria;
Pr UNI TS 11300-3, “Prestazioni energetiche degli edifici – Determinazione dei
rendimenti e dei fabbisogni di energia primaria per la climatizzazione estiva;
Pr UNI TS 11300-4, “Prestazioni energetiche degli edifici. Utilizzo di energie rinnovabili e
di altri metodi di generazione per riscaldamento di ambienti e preparazione acqua calda
sanitaria”.
Metodologie di calcolo: rinnovabili ed altri metodi
Pr UNI TS 11300 - 4 Prestazioni energetiche degli edifici. Utilizzo di energie
rinnovabili e di altri metodi di generazione per riscaldamento di ambienti e
preparazione acqua calda sanitaria
Consente di:
valutare il rispetto di regolamenti espressi in termini di obiettivi energetici
 confrontare le prestazioni energetiche di varie alternative impiantistiche
 indicare un livello convenzionale di prestazione energetica in termini di consumo di
energia primaria degli edifici esistenti
valutare il risparmio di interventi sugli impianti
 valutare il risparmio di energia utilizzando energie rinnovabili o altri metodi di
generazione
 prevedere le esigenze future di risorse energetiche su scala nazionale calcolando i
fabbisogni di energia primaria di tipici edifici rappresentativi del parco edilizio
Metodologie di calcolo prestazioni energetiche degli edifici
Pr UNI TS 11300 - 4 Prestazioni energetiche degli edifici. Utilizzo di energie
rinnovabili e di altri metodi di generazione per riscaldamento di ambienti e
preparazione acqua calda sanitaria
Il documento è in accordo con le norme elaborate dal CEN nell’ambito del mandato
M/343 a supporto della Direttiva Europea 2002/91/CE sulle prestazioni energetiche degli
edifici.
Prende in considerazione i seguenti sistemi di generazione:
Solare termico
Solare foto voltaico
 Combustione di bio – masse
Pompe di calore
Sistemi allacciati a reti di teleriscaldamento
Sistemi di cogenerazione
Solare termico
Il Pr UNI TS 11300-4 contiene, per la parte solare termico, le indicazioni della norma :
UNI
EN 15316-4-3: 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
La norma UNI EN 15316-4-3 fornisce due metodologie di calcolo, con periodo base di
calcolo il mese:
Metodo
A: applicabile agli impianti ad energia solare caratterizzati dalla UNI EN
12976-2.
Metodo
B: applicabile a tutti gli impianti ad energia solare.
Solare termico: UNI EN 15316-4-3
Impianto di preriscaldamento solare/solo solare: bilancio energetico
Solare termico: UNI EN 15316-4-3
Impianto di riscaldamento con fonte ausiliaria: bilancio energetico
Solare termico: UNI EN 15316-4-3
Metodo A
Determina l’energia mensile prodotta, da fonte solare, per mezzo di interpolazione lineare
prendendo come riferimento la caratterizzazione secondo UNI EN 12976
Performance indicator for solar-only and solar preheat systems
On annual base for demand volume of_________ l/d
Location
(latitude)
Stockholm
(59.6 ° N)
Wurzburg
(49.5° N)
Davos
(46.8° N)
Athens
(38.0° N)
…………
(…………)
Qd
MJ
QL
MJ
fsol
%
Qpar
MJ
Solare termico: UNI EN 15316-4-3
Metodo B
Determina l’energia mensile prodotta, da fonte solare, utilizzando come base la
metodologia F-Chart.
Utilizza la caratterizzazione dei collettori, sintetizzando:
Aa: superficie di apertura del collettore [m²] (UNI EN 12975-2);
η0: efficienza del collettore a perdite nulle (UNI EN 12975-2);
a1: coefficiente semplice di interpolazione dell’efficienza [W/m²K] (UNI EN 12975-2);
a2: coefficiente quadratico di interpolazione dell’efficienza [W/m²K²](UNI EN 12975-2);
IAM: modificatore dell’angolo di incidenza (UNI EN 12975);
Caratteristiche dell’accumulo (UNI ENV 12977-3);
Superfici caratteristiche del collettore (UNI EN ISO 9488)
Superficie di apertura: massima superficie proiettata attraverso la quale la radiazione non
concentrata entra nel collettore
Caratteristiche collettori solari
η0, a1, a2 determinano la curva di rendimento del collettore
90%
80%
70%
60%
Sottovuoto
%
50%
Piano
40%
Senza copertura
30%
20%
10%
0%
0
0,02
0,04
0,06
0,08
(tm-ta)/G
0,1
0,12
0,14
0,16
Caratteristiche collettori ed accumuli
Modificatore dell’angolo di incidenza, IAM, tiene conto del fatto che le caratteristiche
del collettore sono determinate con la radiazione solare incidente perpendicolare al piano
del collettore, mentre nel funzionamento ordinario, ciò non è vero in assoluto nell’arco
dell’intera giornata.
Valori del coefficiente IAM dipendono dal tipo di collettore:
Valori di default possono essere:
per collettori vetrati piani, IAM = 0.94;
per collettori non vetrati, IAM = 1.00;
per collettori a tubi sottovuoto con assorbitore piano, IAM = 0.97;
per collettori a tubi sottovuoto con assorbitore circolare, IAM = 1.00.
Caratteristiche dell’accumulo: capacità, tipo di accumulo, tipo e spessore di isolamento.
Altri parametri caratteristici






Perdite della rete di collegamento tra collettori ed accumulo ηloop
Efficienza degli scambiatori
Potenza elettrica dei circolatori
Perdite della rete di collegamento tra l’accumulo ed il riscaldatore ausiliario
Frazione di accumulo usata per l’integrazione da parte del riscaldatore
ausiliario
Tipo di integrazione: sempre presente, solo notturna, solo in emergenza
Tecnologie impiantistiche per l’edilizia
certificata
Brasimone 27 maggio 2008
Grazie per l’attenzione