UNI TS 11300

Ambiente sostenibile Studio d’ingegneria bioecologica

CORSO PERCERTIFICATORE ENERGETICO REGIONE EMILIA ROMAGNA

CRITERI PER IL CALCOLO DELLA PRESTAZIONE ENERGETICA SECONDO LE UNI TS 11300 Ing. Alex Lambruschi Argomenti trattati: • nomenclatura di base • La serie UNI TS 11300 • fabbisogno termico utile invernale • fabbisogno termico utile estivo • bilancio energetico • involucro edilizio • impianti termici • Energia primaria Corso certificatori energetici, UNI 11300– ing Alex Lambruschi

LA METODOLOGIA DI CALCOLO SECONDO LE LEGGI VIGENTI Come e cosa calcolare

Corso Certificatori energetici– La serie UNI TS 11300 – ing Alex Lambruschi

Normativa tecnica

Legislazione Nazionale

Legislazione europea

Prestazioni energetiche degli edifici

DIRETTIVA 2002/91/CE + DIRETTIVA 2006/32/CE

L 373/76

UNI 7357

L 10/91 +DM 06/08/1994 Recepimento norme UNI

UNI 10344-UNI 10348 UNI 10379 –UNI 10376 ......

D.Lgs 192/2005 D.Lgs 311/2006 D.Lgs 115/2008 Dpr 59/2009

RINVIO UNIVOCO ALLE NORME TECNICHE E ALLE UNI TS 11300

Corso Certificatori energetici, serie UNI TS 11300 – ing Alex Lambruschi

DIRETTIVA COMUNITARIA 2002/91/ CE PREMESSA

Art 3: ADOZIONE DI UNA NUOVA METODOLOGIA

Corso certificatori energetici, serie UNI TS 11300 – ing Alex Lambruschi

La modifica della direttiva 2002/91/CE

DIRETTIVA COMUNITARIA 2010/31/CE

Edifici a energia quasi zero

Tipologie di interventi

Certificazione energetica

Applicazioni di requisiti minimi


7

DIRETTIVA COMUNITARIA 2010/31/CE

Metodologia di calcolo Campo di applicazione

Prestazione energetica integrata Requisiti di impianto Edifici Nuovi

Requisiti minimi edifici Edifici esistenti


8

DIRETTIVA COMUNITARIA 2010/31/CE Qtot = Qh ⋅ f h + Qw ⋅ f w + Qc ⋅ f c + Qill ⋅ f ill Si tratta di calcolare il fabbisogno di energia primaria totalmente impegnata per la gestione dell’immobile durante tutto l’anno. Si deve inoltre far riferimento al consumo di energia dei materiali così come previsto dalla direttiva 2010/30/UE


9

DIRETTIVA COMUNITARIA 2010/31/CE EDIFICI A ENERGIA QUASI ZERO


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DIRETTIVA COMUNITARIA 2010/31/CE EDIFICI A ENERGIA QUASI ZERO Ai fini della determinazione della metodologia di calcolo si deve tener conto: 1. caratteristiche termiche dell’edificio: • Capacità termica • Isolamento • Apporti solari • Ventilazione • Ponti termici 2. Impianto di climatizzazione invernale e produzione ACS 3. impianto di climatizzazione estiva 4. Ventilazione naturale e VMC 5. Impianto di Illuminazione 6. Condizioni ambientali 7. Sistemi solari passivi e protezione solare


11

LEGGI ITALIANE E NORME TECNICHE


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Norme per il calcolo D.lgs 192/2005

Norme tecniche per il calcolo D.Lgs192/2005

NORME ITALIANE D.lgs 115/2008

Corso Certificatore, Serie UNI TS 11300 – ing Alex Lambruschi

NORME ITALIANE DPR 59/2009


NORME ITALIANE In attesa che il CEN completi il vasto programma di norme tecniche per la determinazione delle prestazioni energetiche dell’edificio e la certificazione energetica, il CTI aveva redatto un documento (oggi abrogato) che consentisse un utilizzo coordinato delle normative Nella determinazione delle prestazioni energetiche degli edifici e nella certificazione energetica si è data la priorità alla climatizzazione invernale e alla produzione di ACS. L’UNI ha incaricato un team di studiosi che elaborassero norme di calcolo nuove capaci di trattare il problema energetico così come si pone in Italia ma al contempo in linea con le norme emanate dal CEN. Tali norme sono state in parte già elaborate: • serie UNI TS 11300 • UNI 13790:2008


NOMENCLATURA GENERALE

Corso Certificatore Energetico – La serie UNI TS 11300 – ing Alex Lambruschi

Nomenclatura Fabbisogno utile di energia termica: quantità di energia termica che deve essere fornita (o sottratta) ad un ambiente confinato per mantenere condizioni di temperatura in un dato periodo di tempo Fabbisogno ideale utile di energia termica: fabbisogno di energia termica riferite a condizioni di temperatura standard ed uniformi in tutto l’ambiente confinato Fabbisogno effettivo di energia termica: fabbisogno di energia termica che tiene conto delle perdite di emissione e regolazione e del sottosistema di distribuzione Fabbisogno annuo di energia primaria per la climatizzazione invernale: quantità annua di energia primaria effettivamente consumata o che si prevede possa essere necessaria per la climatizzazione invernale in condizioni climatiche e di uso standard Fabbisogno annuo di energia primaria per la produzione di acqua calda sanitaria: quantità annua di energia primaria effettivamente consumata in condizioni standard che si prevede possa essere necessaria per soddisfare la richiesta annua di acqua calda per usi igienico sanitari Corso Certificatore Energetico – La serie UNI TS 11300 – ing Alex Lambruschi

Nomenclatura: D.lgs 192/2005


Nomenclatura: DAL RER 156/2008


Nomenclatura:


Nomenclatura: D.LGS 192/2005


Nomenclatura: D.LGS 192/2005


PARAMETRI GENERALI


Parametri generali


Parametri generali

[

GG = ∑mese (ϑi − ϑe , giornaliera )gg mese

]

dove

ϑi

Temperatura di progetto (es E1= 20°C)

ϑe,mese

Temperatura media giornaliera mensile (UNI 10349)

gg mese

Giorni di riscaldamento attivato nel mese in esame


Parametri generali TABELLA ALLEGATO A – DPR 412/93


Parametri generali


Parametri generali


Parametri generali


Parametri generali Temperatura media interna dei vani non riscaldati confinanti con vani riscaldati ed esterno


Parametri generali


Parametri generali

Si immagini un edificio a forma di cubo, con lato pari a 12 m Il suo volume è pari a 1728 mc La superficie disperdente = 864 mq, ovvero 1 x (12x12) x 6

Il rapporto S/V è pari a 0,5 Il medesimo volume, pari a 1728 mc, lo si può ottenere con un parallelepipedo di lati pari a 6 x 12 x 24 m. In tal caso, però, la superficie disperdente è pari a 1008 mq (6x12) x 2 + (12x24) x 2 + (6x24) x 2

Il rapporto S/V è pari a 0,6 La superficie disperdente, e quindi i consumi per dispersione, è del 20% più elevata Ugualmente, il medesimo volume, pari a 1728 mc, lo si può ottenere dividendo il cubo iniziale in 8 cubi di lato pari a 6 m. In tal caso, però, la superficie disperdente complessiva è pari a 1728 mq, ovvero 8 x (6x6) x 6

Il rapporto S/V è pari a 1 La superficie disperdente, e quindi i consumi per dispersione, è il doppio di quella iniziale

IN SINTESI, PER QUANTO RIGUARDA LA DISPERSIONE TERMICA: - A PARITA’ DI VOLUME, E’ PIU’ EFFICACE UNA FORMA COMPATTA - A PARITA’ DI FORMA, E’ PIU’ EFFICACE UN VOLUME MAGGIORE Corso Certificatore Energetico – La serie UNI TS 11300 – ing Alex Lambruschi

Attività del gruppo di lavoro 110 100

D

90 80

C

kWh / m2 anno

70 60

B

50 40

A

30

A+

20 0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1

S/V

TIPOLOGIE DI VALUTAZIONE


Tipologie di valutazione (UNI 11300-1)


Tipologie di valutazione (UNI 11300-2)


UNI TS 11300 LE PROCEDURE DI CALCOLO


UNI TS 11300 UNI/TS 11300 Parte 1 Le modalità per l’applicazione nazionale della UNI EN ISO 13790:2008 ("Prestazione energetica degli edifici - Calcolo del fabbisogno di energia per il riscaldamento e il raffrescamento") - che, ricordiamo, fornisce metodi di calcolo per la valutazione del fabbisogno di energia per il riscaldamento e il raffrescamento degli ambienti di edifici residenziali e non residenziali, o di una parte degli stessi – sono definite dalla UNI/TS 11300-1:2008 "Prestazioni energetiche degli edifici - Parte 1: Determinazione del fabbisogno di energia termica dell'edificio per la climatizzazione estiva ed invernale", con riferimento al metodo mensile per il calcolo dei fabbisogni di energia termica per riscaldamento e per raffrescamento. La specifica tecnica è rivolta a tutte le possibili applicazioni previste dalla UNI EN ISO 13790:2008, quali calcolo di progetto (design rating), valutazione energetica di edifici attraverso il calcolo in condizioni standard (asset rating) o in particolari condizioni climatiche e d’esercizio (tailored rating). Corso certificatori, La serie UNI TS 11300 – ing Alex Lambruschi

UNI TS 11300 UNI/TS 11300 Parte 2 La UNI/TS 11300-2:2008 "Prestazioni energetiche degli edifici - Parte 2: Determinazione del fabbisogno di energia primaria e dei rendimenti per la climatizzazione invernale e per la produzione di acqua calda sanitaria" fornisce dati e metodi per la determinazione del fabbisogno di energia utile per acqua calda sanitaria; dei rendimenti e dei fabbisogni di energia elettrica degli ausiliari dei sistemi di riscaldamento e produzione di acqua calda sanitaria; dei fabbisogni di energia primaria per la climatizzazione invernale e per la produzione dell'acqua calda sanitaria. Questa specifica tecnica si applica a sistemi di nuova progettazione, ristrutturati o esistenti: • per il solo riscaldamento; • misti o combinati per riscaldamento e produzione di acqua calda sanitaria; • per la sola produzione di acqua calda per usi igienico-sanitari. Tali specifiche tecniche sono coerenti con la serie di norme elaborate dal CEN nell’ambito del mandato M/343 a supporto della Direttiva europea 2002/91/CE sulle prestazioni energetiche degli edifici e forniscono univocità di valori e di metodi per consentire la riproducibilità e la confrontabilità dei risultati. Corso certificatori, La serie UNI TS 11300 – ing Alex Lambruschi

UNI TS 11300 UNI/TS 11300 Parte 3 La UNI/TS 11300-3 "Prestazioni energetiche degli edifici - Parte 3: Determinazione del fabbisogno di energia primaria e dei rendimenti per la climatizzazione estiva" . Lo scopo è fornire dati, metodologie e parametri per studiare l’efficienza dell’impianto estivo e quindi poter definire il fabbisogno di energia primaria (e non utile come nella parte prima)

UNI/TS 11300 Parte 4 (IN FASE DI SCRITTURA) La UNI/TS 11300-4 "Prestazioni energetiche degli edifici - Parte 3: Uso di energie rinnovabili e di altri metodi di generazione per il riscaldamento di ambienti e preparazione acqua calda sanitaria" . Lo scopo è fornire dati, metodologie e parametri per studiare l’utilizzo e i rendimenti delle fonti energetiche rinnovabili e assimilate e la loro interfaccia rispetto al sistema edificio impianto

Corso certificatori, La serie UNI TS 11300 – ing Alex Lambruschi

UNI TS 11300-1 Calcolo del fabbisogno utile per la climatizzazione invernale ed estiva


La procedura di calcolo


Zone termiche


Zone termiche


Zonizzazione termica


Fabbisogno invernale di energia termica Il fabbisogno di energia termica per il riscaldamento, cioè la quantità di calore che deve essere fornita ad un ambiente confinato e climatizzato per mantenere delle condizioni di temperatura desiderate in un dato periodo si calcolo, per ogni zona e per ogni mese come segue:


Fabbisogno estivo di energia termica Il fabbisogno di energia termica per il raffrescamento, cioè la quantità di calore che deve essere sottratta ad un ambiente confinato e climatizzato per mantenere delle condizioni di temperatura desiderate in un dato periodo si calcolo, per ogni zona e per ogni mese come segue:


Dispersioni ed apporti Il fabbisogno di energia termica costituisce il bilancio netto di dispersioni e apporti termici attraverso gli elementi di involucro edilizio. Questi derivano da: •

trasmissione attraverso pareti esterni, copertura, pavimento

•

Trasmissione attraverso pareti interne

•

Trasmissione attraverso serramenti

•

Ventilazione ed infiltrazioni d’aria

•

Radiazione solare (diretta e diffusa)

•

apporti interni

Rispetto ai ponti termici si può distinguere tra: 1. Calore sensibile (legato alla variazione di temperatura) 2. Calore latente (legato alla variazione del contenuto di vapor d’acqua) La condensazione di vapor acqueo finalizzata al controllo dell’umidità dell’aria può rappresentare una frazione importante, fino al 50% e oltre del carico di raffreddamento.


Bilancio energetico


Bilancio energetico


DISPERSIONI TERMICHE PER TRASMISSIONE


Scambi termici per trasmissione e ventilazione


Scambi termici per trasmissione e ventilazione Il coefficiente di scambio termico per ventilazione si ricava come:

dove


Scambi termici per trasmissione e ventilazione Il coefficiente di scambio termico per trasmissione si ricava come:

H tr = H D + H g + H U + H A


Coefficiente di dispersione termica per trasmissione

H tr = ∑ U i Ai + ∑ψ k lk + ∑ χ j i

dove H tr = Ui = Ai =

ψk = lk =

χj =

k

j

Coefficiente di dispersione per trasmissione (W/K) Trasmittanza termica areica dell’elemento di parete (W/m2K)

Area frontale dell’elemento di parete (m2) Trasmittanza termica lineica del ponte termico (W/mk) Lunghezza o sviluppo del ponte termico (m) Trasmittanza termica puntuale del ponte termico (W/m)


Coefficiente di dispersione termica per trasmissione Le trasmittanze lineiche e puntuali dei ponti termici possono essere calcolate mediante: Trasmittanze lineiche o puntuali dei ponti termici

Metodo numerico (UNI 10211) Incertezza prevista ±5%

Atlante dei ponti termici Incertezza prevista ±20%

Valori di progetto (UNI 14683) Sovrastima cautelativa dei soli ponti lineici pari al 50%


Calcoli manuali Incertezza prevista ±20%

Trasmittanza termica (UNI 6946) Data un’area piana delimitante un vano climatizzato,composto da un numero qualsiasi di strati materici la potenza termica Q trasmessa dall’ambiente caldo a quello freddo attraverso tale struttura è pari a:

Q = AUΔT

Il coefficiente globale di scambio termico o tramittanza U, per la parete piana assume questa formula (UNI 6946)

U=

Rsi = 1

αi

Rse = 1

αe

1 1

sj

1 = 1 R

1 +∑ +∑ + αi αe j λj k Ck

Resistenza superficiale interna Resistenza superficiale esterna

Ck

αi αe

Conduttanza termica del componente k-esimo Coefficiente di scambio termico adduttivo interno Coefficiente di scambio termico adduttivo esterno


Trasmittanza Limite (DAL 156/2008)



D.Lgs 192/2005



Limiti chiusure opache

Limiti chiusure trasparenti


Dati per il calcolo delle trasmittanze (UNI 11300-1)


Dati per il calcolo delle trasmittanze (UNI 11300-1) Attualmente anche se datata e in corso di aggiornamento, la norma che contempla l’invecchiamento, la manipolazione, l’umidità e la messa in opera dei materiali è la UNI 10351. E’ la norma che permette di determinare le proprietà termofisiche dei materiali che un buon grado di “tranquillità” nei confronti della successiva (o passata) messa in opera del materiale


Dati per il calcolo delle trasmittanze (UNI 6946) U=

1 1

sj

1 = 1 R




1 1

sj

1 = 1 R




1 1

sj

1 = 1 R



DISPERSIONI VERSO LOCALI NON RISCALDATI Il coefficiente globale di scambio termico per trasmissione, H U, tra il volume climatizzato e gli ambienti esterni attraverso gli ambienti non climatizzati si ottiene come:

dove Hu è il coefficiente globale di scambio per trasmissione tra il volume climatizzato e gli ambienti esterni attraverso gli ambienti non climatizzati Hiu è il coefficiente globale di scambio tra l’ambiente climatizzato e l’ambiente non climatizzato btr,x è il fattore di correzione dello scambio termico tra ambienti climatizzato e non climatizzato, diverso da 1 nel caso in cui la temperatura di quest'ultimo sia diversa da quella dell'ambiente esterno.


DISPERSIONI VERSO LOCALI NON RISCALDATI Il fattore di correzione si calcola come:


DISPERSIONI VERSO LOCALI NON RISCALDATI Per gli edifici esistenti, in assenza di dati di progetto attendibili o comunque informazioni più precise, i valori del fattore btr,x si posso desumere da tabella:


DISPERSIONI ATTRAVERSO IL TERRENO Lo scambio termico verso il terreno deve essere calcolato secondo la UNI EN ISO 13370. Per gli edifici esistenti, in assenza di dati di progetto attendibili o comunque di informazioni più precise, il coefficiente di accoppiamento termico in regime stazionario tra gli ambienti interno ed esterno è dato da:

Dove: A è l’area dell’elemento Uf è la trasmittanza della parete sospesa del pavimento (tra l’ambiente interno è lo spazio sottopavimento) B tr,g è il fattore di correzione


DISPERSIONI ATTRAVERSO IL TERRENO (UNI 13370) Il coefficiente di accoppiamento termico Hg si calcola come:

H g = A ⋅ U 0 + PΔψ Dove: A = area del pavimento a contatto con il terreno U0= trasmittanza termica di base P = perimetro del pavimento dell’edificio (per intero edificio) o lunghezza delle pareti separanti gli spazi riscaldati dall’ambiente esterno

Δψ = correzione per presenza di isolamento perimetrale, dipendente dal tipo di isolamento e nulla per isolamento assente


DISPERSIONI ATTRAVERSO IL TERRENO (UNI 13370) Viene introdotta una dimensione caratteristica del pavimento (B’) per tenere in considerazione la natura del flusso termico tridimensionale del terreno

Ed uno spessore equivalente totale di terreno dt

d t = w + λ (Rsi + R f + Rse )

Dove: W = spessore totale delle pareti comprendente tutti gli strati = conduttività termica del terreno Rsi e Rse = resistenze superficiale interne ed esterne Rf=1/Uf = termine comprendente la resistenza termica di ogni strato uniforme di isolamento sopra, sotto o interno alla soletta del pavimento e quella di eventuali rivestimenti Corso certificatori, La serie UNI TS 11300 – ing Alex Lambruschi

DISPERSIONI ATTRAVERSO IL TERRENO (UNI 13370)


DISPERSIONI ATTRAVERSO IL TERRENO (UNI 13370-12831)






ABACO TRASMITTANZE (UNI TS 11300-1)

I dati riportati nei prospetto dell’abaco in Appendice A alla UNI TS 11300 sono utilizzabili solo per valutazioni energetiche di edifici esistenti, qualora non si possa effettuare una determinazione rigorosa di calcolo, sulla base di dati derivanti da ispezioni o altre fonti più attendibili.









L’abaco in appendice B alle UNI TS 11300-1 indente fornire indicazioni sulle principali strutture murarie utilizzate e sulla loro diffusione sul territorio nazionale. Si tratta di un elenco incompleto oggetto di successivi aggiornamenti ed implementazioni




DISPERSIONI TERMICHE: I PONTI TERMICI


I PONTI TERMICI (D.LGS 192/2005)

….Qualora il ponte termico non dovesse risultare corretto o qualora la progettazione dell’involucro edilizio non preveda la correzione dei ponti termici, i valori limite della trasmittanza termica riportati nella tabella 2 al punto 2 dell’allegato C al presente decreto devono essere rispettati dalla trasmittanza termica media (parete corrente più ponte termico)..... (ALLEGATO I)


PONTI TERMICI (DAL RER 156/2008) Allegato 2 e allegato 6


PONTI TERMICI (UNI TS 11300-1) Lo scambio termico per trasmissione attraverso i ponti termici può essere calcolato secondo la UNI EN ISO 14683. Per gli edifici esistenti(SOSTANZIALMENTE NON ISOLATI), in assenza di dati di progetto attendibili o comunque di informazioni più precise, per alcune tipologie edilizie, lo scambio termico attraverso i ponti termici può essere determinato forfettariamente secondo quanto indicato nel prospetto


PONTI TERMICI 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 interessate.

ψ = 0.40

ψ = 0.40


PONTI TERMICI

H tr = ∑ U i Ai + ∑ψ k lk + ∑ χ j i

dove H tr = Ui = Ai =

ψk = lk =

χj =

k

j

Coefficiente di dispersione per trasmissione (W/K) Trasmittanza termica areica dell’elemento di parete (W/m2K)

Area frontale dell’elemento di parete (m2) Trasmittanza termica lineica del ponte termico (W/mk) Lunghezza o sviluppo del ponte termico (m) Trasmittanza termica puntuale del ponte termico (W/m)


PONTI TERMICI Il coefficiente di accoppiamento termico diretto di una parete:

H tr , parete =

∑

i , parete

U i Ai +

∑pψ k

k , parete

k

Lk +

∑p χ j

j

j , parete

Dove Ai è l’area frontale proiettata dell’i-esimo tra gli elementi che compongono la parete. Le trasmittanze Ui sono differenziate tra loro in funzione di come viene posta la parete, stando attenti che pareti con stratigrafie molto diverse tra loro andrebbero analizzate distintamente I pesi pk, pj assumono valore diverso da 1 (es 0.5) ove un ponte termico sia intermedio, e quindi da ripartire in termini di dispersioni tra due pareti considerate distintamente


PONTI TERMICI Trasmittanza fittizia di un ponte termico lineico

Uk =

ψ k Lk

Uj =

Ak

χj Aj

Dove Aj e Ak sono le aree frontali (proiettate) del ponte termico La Trasmittanza media di parete è pari a

U media =

H tr , parete Atot , parete

=

H tr , parete ⎞ ⎛ ⎜ Ai + ⎜ ∑ Ak + ∑ A j ⎟⎟ ∑ i , parete j , parete ⎠ ⎝ k , parete


PONTI TERMICI (UNI 14683) I valori di progetto di y arrotondati allo 0.05 W/mk più vicino, sono basati su tre sistemi di valutazione delle dimensioni dell’edificio: • dimensioni interne (ψi) misurate tre le superfici interne finite di ogni ambiente in un edificio (escluso lo spessore delle partizioni interne) • dimensioni interne totali (ψoi) misurate tra le superfici interne finite degli elementi dell’edificio (incluso quindi lo spessore delle partizioni interne) • dimensioni esterne (ψe)misurate tra le superfici esterne finite degli elementi esterni dell’edificio


PONTI TERMICI


PONTI TERMICI

U = λd ⇔ d = λ

U

(0.13+90%)/0.375 = 66 cm (0.13+180%)/0.375=97 cm


DISPERSIONI TERMICHE: CHIUSURE TRASPARENTI


COMPONENTI TRASPARENTI (UNI TS 11300-1) La trasmittanza termica delle finestre si calcola secondo la UNI EN ISO 10077-1. La trasmittanza termica delle facciate continue trasparenti si calcola in base a quanto riportato nella UNI EN 13947. In assenza di dati di progetto attendibili o comunque di informazioni più precise, i valori di trasmittanza termica delle vetrate possono essere ricavati dal prospetto C.1. In assenza di dati di progetto attendibili o comunque di informazioni più precise, i valori di trasmittanza termica dei telai possono essere ricavati dal prospetto C.2. Per finestre verticali di dimensioni non molto differenti da 1,20 m per 1,50 m, nell'ipotesi che l'area del telaio sia pari al 20% dell'area dell'intera finestra e che i distanziatori tra i vetri siano di tipo comune, i valori di trasmittanza termica delle finestre possono essere ricavati dal prospetto C.3.


Componenti trasparenti (UNI 10077-1) Uw =

∑U

g

Ag + ∑ U p Ap + ∑ U f A f + ∑ I gψ g + ∑ I pψ p

∑A +∑A +∑A g

p

f

ove : U g = Trasmittanza dei vetri Ag = Area delle lastre trasparenti U p = Trasmittanza dei pannelli opachi Ap = Area dei pannelli opachi U f = Trasmittanza del telaio A f = Area del telaio

ψg =

Trasmittanza lineare dei distanziatori

I g = Perimetro delle lastre trasparenti

ψp =

Trasmittanza lineare di bordo dei pannelli opachi

I p = Perimetro dei pannelli opachi Corso certificatori, La serie UNI TS 11300 – ing Alex Lambruschi

Componenti trasparenti (UNI 10077-1)


Componenti trasparenti (UNI 11300)








Trasmittanza distanziatori (UNI 10077-1)


Chiusure oscuranti (UNI 11300-1)







bsh = b1 + b2 + b3




DISPERSIONI TERMICHE: VENTILAZIONE


Coefficiente di dispersione per ventilazione Il coefficiente di dispersione per ventilazione Hve si calcola come

H ve = ρ a caV ' / 3600 ove

ρ a = Densità dell’aria ca = V '=

Calore specifico a pressione costante dell’aria Portata d’aria tra spazio riscaldato e ambiente esterno, dipendente dal tasso di ventilazione

V ' = qve • V Qve= tasso di ventilazione convenzionale V= volume riscaldato

ρ a ca = 1200 J m K = 0.34 Wh m K 3

3


Ventilazione (UNI 11300)


Tasso di Ventilazione (UNI 10339)


Tasso di Ventilazione (UNI 10339)


Correzione per la quota (UNI 10339)


Velocità dell’aria (UNI 10339)


Funzioni degli impianti di ventilazione (UNI 10339)


Impianto di ventilazione a doppio flusso con recupero


Recuperatori


Recuperatori di calore: efficienza

η ve =

' − Qrecuperato

Lelettrica ,assorbita

' Qrecuperato

η elettrica , produzione

η ve,no min ale


DISPERSIONI TERMICHE: IRRAGGIAMENTO VERSO LA VOLTA CELESTRE


Irraggiamento verso la volta celeste


APPORTI GRATUITI


APPORTI INTERNI E SOLARI (UNI 11300-1)


APPORTI INTERNI E SOLARI (UNI 11300-1)


APPORTI INTERNI (UNI 11300-1)


APPORTI INTERNI (UNI 11300-1)


APPORTI SOLARI (UNI 11300-1) Il flusso termico di origine solare espresso in W si calcola con la seguente formula

φsol ,mn ,k = Fsh ,ob ,k ⋅ Asol ,k ⋅ I sol ,mn ,k Fsh ,ob ,k Asol ,k I sol ,mn ,k

Fattore di riduzione per ombreggiatura relativo ad elementi esterni per l’area di captazione solare effettiva della superficie k-esima ottenibile da UNI TS 11300 o altre norme Area di captazione solare effettiva della superficie k-esima con un dato orientamento e angolo di inclinazione sul piano orizzontale Irradianza media solare con dato orientamento e angolo di inclinazione sul piano orizzontale, ottenibile da Uni 10349


APPORTI SOLARI (UNI 10349)


APPORTI SOLARI (UNI 10349)


APPORTI SOLARI (UNI 10349) H = I sol ,mn ⋅ t giorno


FATTORE DI OMBREGGIATURA (UNI TS 11300-1)

Il fattore di riduzione per ombreggiature può essere calcolato come prodotti dei vari fattori di ombreggiatura relativi ad ostruzioni esterne (Fhor), aggetti orizzontali (Fov) e aggetti verticali (Ffin)

Fsh ,ob = Fhor ⋅ Fov ⋅ F fin I valori dei fattori di ombreggiatura dipendono dalla latitudine, dall’orientamento dell’elemento ombreggiato, dal clima, dal periodo considerato e dalle caratteristiche geometriche degli elementi ombreggianti Corso certificatori, La serie UNI TS 11300 – ing Alex Lambruschi

FATTORE DI OMBREGGIAMENTO: OSTRUZIONE ESTERNA


FATTORE DI OMBREGGIAMENTO: AGGETTI ORIZZONATALI


FATTORE DI OMBREGGIAMENTO: AGGETTI VERTICALI


APPORTI SOLARI ATTRAVERSO VETRATE Qsol =

[∑ Φ

sol , mn , k

]⋅ t = [∑ (F

sh ,ob , k

]

⋅ Asol ,k ⋅ I sol ,mn ,k ) ⋅ t

L’area di captazione solare effettiva di un componente vetrato dell’involucro Asol,k è calcolata dalla formula

Asol ,k = g gl ,k ⋅ Fsh , gl ,k ⋅ (1 − FF ,k )⋅ Aw, p ,k

g gl ,k

Trasmittanza solare della parte trasparente del componente vetrato

Fsh , gl ,k FF ,k Aw, p ,k

Fattore di riduzione degli apporti solari relativo all’utilizzo delle schermature mobili

Frazione di area relativa al telaio (rapporto tra l’area proiettata del telaio e l’area proiettata totale del componente vetrato) Area proiettata totale del componente vetrato


APPORTI SOLARI ATTRAVERSO VETRATE

Qsol =

[∑ Φ

sol , mn , k

]⋅ t = [∑ (F

sh ,ob , k

]


Asol ,k = g gl ,k ⋅ Fsh , gl ,k ⋅ (1 − FF ,k )⋅ Aw, p ,k

g gl ,k Fsh , gl ,k FF ,k Aw, p ,k

Trasmittanza solare della parte trasparente del componente vetrato Fattore di riduzione degli apporti solari relativo all’utilizzo delle schermature mobili

Frazione di area relativa al telaio (rapporto tra l’area proiettata del telaio e l’area proiettata totale del componente vetrato) Area proiettata totale del componente vetrato


APPORTI SOLARI ATTRAVERSO PARETI OPACHE

Qsol =

[∑ Φ

sol , mn , k

]⋅ t = [∑ (F

sh ,ob , k

]


L’area di captazione solare effettiva di un componente opaco è:

Asol ,k = α sol ,c ,k ⋅ Rse ,k ⋅ U c ,k ⋅ Ac ,k

α sol ,c ,k Rse ,k

Fattore di assorbimento solare del componente opaco Resistenza termica superficiale esterna del componente opaco, calcolabile secondo UNI 6946

U c ,k

Trasmittanza termica del componente opaco

Ac ,k

Area proiettata del componente opaco


COEFFICIENTE DI UTLIZZAZIONE DEGLI APPORTI






UNI TS 11300-2 Calcolo del fabbisogno di energia primaria per la climatizzazione invernale e la produzione di ACS


FABBISOGNO DI ENERGIA PRIMARIA


RISCALDAMENTO INVERNALE: RENDIMENTO MEDIO STAGIONALE Il rendimento globale medio stagionale può riguardare: 1. Il solo impianto di riscaldamento 2. Il solo impianto di acs 3. L’impianto di riscaldamento e ACS

Il rendimento globale medio stagionale dell’impianto di riscaldamento hg,H è dato da:


RISCALDAMENTO INVERNALE: RENDIMENTO MEDIO STAGIONALE Il rendimento globale medio stagionale dell’impianto di produzione ACS hg,W è dato da:

Il rendimento globale medio stagionale dell’impianto di climatizzazione invernale e produzione ACS hg,H,W è dato da:


FABBISOGNO DI ENERGIA PER ALTRI USI Nella norma sono indicati i fabbisogni standard di energia per usi di cottura, al solo fine di poter depurare i consumi effettivi rilevati da quelli non attinenti a riscaldamento e produzione ACS

Nel caso di utilizzo di combustibili fossili il consumo di combustibile si ottiene dividendo il valore del prospetto per il potere calorifico inferiore del combustibile. Nel caso di energia elettrica il fabbisogno di energia primaria si ottiene moltiplicando i valori del prospetto per il fattore di conversione dell'energia elettrica in energia primaria.


CLIMATIZZAZIONE INVERNALE: PERDITE E RENDIMENTI


FABBISOGNO IDEALE DI ENERGIA TERMICA

fabbisogno di energia termica (utile) per il riscaldamento dell’involucro edilizio Qh: Quantità di calore che deve essere fornita o sottratta ad un ambiente climatizzato per mantenere le condizioni di temperatura desiderate durante un dato periodo di tempo. E’ il dato fondamentale di ingresso per il calcolo dei fabbisogni di energia primaria Fabbisogno ideale

Temperatura dell’aria uniforme

Temperatura costante dell’edificio

Calcolata con UNI EN ISO 13790

Il fabbisogno ideale netto di energia termica utile per il riscaldamento Q’h si ottiene deducendo dal fabbisogno ideale di energia termica utile Qh le perdite recuperate QW,lrh dal sistema di ACS Corso certificatori, La serie UNI TS 11300 – ing Alex Lambruschi

FABBISOGNO EFFETTIVO DI ENERGIA TERMICA fabbisogno EFFETTIVO di energia termica utile per il riscaldamento : tiene conto delle caratteristiche dei sottosistemi di emissione e di regolazione

Fabbisogno effettivo

Maggiori perdite verso l’esterno dovute ad una distribuzione non uniforme di temperatura dell’aria all’interno degli ambienti riscaldati (stratificazione)

Maggiori perdite verso l’esterno dovute ad una presenza di corpi scaldanti annegati nelle strutture

Maggiori perdite dovute ad una imperfetta regolazione dell’emissione del calore

Eventuale mancato sfruttamento degli apporti solari gratuiti


Trasformazione di calore nell’energia elettrica impiegata in unità terminali

FABBISOGNO EFFETTIVO DI ENERGIA TERMICA


FABBISOGNO DI ENERGIA ELETTRICA Ai fini della valutazione sia dell’energia termica recuperata dagli ausiliari elettrici,sia del fabbisogno globale di energia primaria, è necessario valutare separatamente il fabbisogno di energia elettrica dei sottosistemi impiantistici e da questo il fabbisogno di energia elettrica dell’impianto di climatizzazione

QH ,aux = Qaux ,e + Qaux ,d + Qaux , gn ove

QH ,aux Fabbisogno totale di energia elettrica degli ausiliari Qaux ,e Qaux ,d

Fabbisogno totale di energia elettrica degli ausiliari del sottosistema di emissione Fabbisogno totale di energia elettrica degli ausiliari del sottosistema di distribuzione

Qaux , gn Fabbisogno totale di energia elettrica degli ausiliari del sottosistema di produzione


FABBISOGNO DI ENERGIA ELETTRICA Il fabbisogno di energia elettrica degli ausiliari può essere determinato: 1. In sede di progettazione dell’impianto 2. Con misure sull’impianto 3. Con metodi di calcolo basati su parametri di riferimento caratteristici dell’edificio e dell’impianto Su impianti esistenti o per valutazioni di carattere generale o statistiche, è possibile ricorrere a metodologie presenti nella norma UNI TS 11300-2 semi-tabellate. I valori ottenuti si devono anche considerare rappresentativi di condizioni reali.


FABBISOGNI ELETTRICI DEI TERMINALI DI EMISSIONE Nel caso di terminali con ventilatore, il fabbisogno di energia elettrica nel periodo di tempo considerato si calcola come segue: - unità con il ventilatore sempre in funzione (generatori d'aria calda con regolazione modulante): Q aux,e = t gn . W vn [Wh] (19) - unità con arresto del ventilatore al raggiungimento della temperatura prefissata (per esempio ventiloconvettori): Q aux,e = FC u . t gn . W vn [Wh] (20) dove, per approssimazione, FC u si assume pari al fattore di carico utile del generatore. Tutti i consumi elettrici si considerano recuperati come energia termica utile in ambiente


FABBISOGNI ELETTRICI PER DISTRIBUZIONE Il fabbisogno di energia elettrica per la distribuzione del fluido termovettore con elettropompe Qpo,d è dato dalla relazione

Si deve effettuare il calcolo per ciascuna pompa presente nella rete e sommare i fabbisogni elettrici risultanti. Gli impianti devono essere dotati di dispositivi per inibire il funzionamento delle pompe di circolazione durante i periodi di non attivazione dell'impianto. Durante i periodi di fermata stagionale degli impianti il funzionamento delle pompe deve essere inibito. Corso certificatori, La serie UNI TS 11300 – ing Alex Lambruschi

FABBISOGNI ELETTRICI PER GENERAZIONE E REGOLAZIONE -REGOLAZIONE Per il sistema di regolazione non si considerano fabbisogni elettrici -GENERAZIONE Il fabbisogno totale nel periodo considerato Qgn,aux si calcola come:

Qgn ,aux = t gn ⋅ Waux Ove

Tgn= tempo di attivazione del generatore W aux,PN =potenza degli ausiliari del generatore alla potenza media (W) La potenza degli ausiliari in corrispondenza delle condizioni medie di funzionamento si calcola per interpolazione lineare tra i valori delle potenze degli ausiliari a pieno carico, a carico intermedio e a carico nullo, dichiarati dal produttore o ricavati mediante valori di default di un apposito prospetto delle UNI TS 11300-2


IMPIANTI E FLUIDO TERMOVETTORE Composizione degli impianti: -

Centrale di produzione del caldo e/o del freddo

-

Sistema di distribuzione del fluido termovettore

-

Terminali di erogazione negli ambienti climatizzati

IMPIANTI AD ACQUA Il fluido termovettore è acqua riscaldata o raffrescata in centrale termica e quindi distribuita ai singoli terminali nei diversi ambienti: 1.

RADIATORI (TERMOSIFONI)

2. PANNELLI RADIANTI 3. VENTILCONVETTORI (FAN COIL) 4. TERMOCONVETTORI 5. AEROTERMI


IMPIANTI E FLUIDO TERMOVETTORE

Impianti ad ARIA Il fluido termovettore è aria captata dall’esterno, trattata all’interno da un dispositivo compatto (split) o di una unità di trattamento (UTA), e quindi immessa in un ambiente, direttamente o attraverso una canalizzazione dedicata: 1. UTA e CANALIZZAZIONI 2. SPLIT


IMPIANTI AD ACQUA (IDRONICI) Specificità -

Possono controllare solo la temperatura ambiente

-

Non sono in grado di controllare l’umidità ambientale

-

sono poco costosi

Tipologie -

Impianti a radiatori (solo riscaldamento)

-

Impianti ad aerotermi ( solo riscaldamento – comfort scadente- poco costosi)

-

Impianti a fan coil ( riscaldamento invernale e raffrescamento estivo- controllo solo indiretto dell’umidità, adatti per uffici, poco costosi)

-

Impianti a pannelli radianti ( riscaldamento e raffrescamento, ottimo comfort, molto costosi)


RISCALDAMENTO INVERNALE:PERDITE E RENDIMENTI Ai fini del calcolo dei rendimenti o delle perdite, gli impianti si considerano suddivisi in sottosistemi La determinazione del rendimento medio stagionale di un impianto di riscaldamento e del fabbisogno di energia primaria deve essere effettuata in base ai rendimenti, ovvero alle perdite dei sottosistemi che lo compongono. Per ogni sottosistema, indicato con il pedice x, vale il seguente bilancio termico:


RISCALDAMENTO INVERNALE:PERDITE RECUPERABILI Le perdite si suddividono in: -

Perdite non recuperabili, ossia perdite che devono essere comunque considerate perse senza possibilità di recupero;

-

perdite recuperabili, ossia perdite che, a seconda della situazione, possono essere perse oppure recuperate

Si può tener conto delle perdite recuperate in due modi: 1. Riducendo le perdite di ciascun sottosistema deducendo le perdite recuperate dal sottosistema stesso 2. Riducendo il fabbisogno di energia termica utile di tutto il sistema con una quota pari alle perdite recuperate. In quest’ultimo caso si assume un fattore pari a 0.8 per passare dalle perdite recuperabili alle perdite recuperate:

Qlrh = 0.80 ⋅ Qlrr


RISCALDAMENTO INVERNALE:PERDITE E RENDIMENTI I sottosistemi negli impianti di riscaldamento sono: - sottosistema di emissione; - sottosistema di regolazione dell'emissione di calore in ambiente; - sottosistema di distribuzione; - eventuale sottosistema di accumulo; - sottosistema di generazione. Sottosistemi degli Impianti di acqua calda sanitaria: - sottosistema di erogazione; - sottosistema di distribuzione; - eventuale sottosistema di accumulo; - sottosistema di generazione. Ai fini della determinazione dei rendimenti (o delle perdite) dei sottosistemi, sono previsti i seguenti metodi: · determinazione sulla base di prospetti contenenti dati precalcolati in funzione della tipologia del sottosistema e di uno o più parametri caratteristici ( in questo caso non si contemplano generalmente recuperi di energia termica o elettrica in quanto già considerati) · calcolo mediante metodi analitici


RISCALDAMENTO INVERNALE:RENDIMENTI PRECALCOLATI Per ogni sottosistema, identificato con il pedice x, le perdite termiche (nette) possono essere collegate ad un rendimento precalcolato secondo le relazioni:

Qin , x = (Qout , x + Ql , x ) =

Qout , x

ηx

ovvero

Ql , x = Qout , x ⋅ (1 − η x ) / η x quindi Qout , x ηx = Qin , x I recuperi di energia elettrica o termica sono generalmente inclusi nel rendimento precalcolato Qualora risulti necessario valutare il rendimento convenzionale di un sottosistema a se stante,ad esempio per ristrutturazioni parziali di impianto termico, si procede come:

ηx =

Qout , x Qin , x + f p ,el ⋅ Qaux , x


CALCOLO DEI RENDIMENTI INVERNALI: QUADRO DI SINTESI


RISCALDAMENTO INVVERNALE: PERDITE DI EMISSIONE La determinazione delle perdite di emissione è notevolmente influenzata dalle caratteristiche del locale e, in modo particolare dalla sua altezza. I prospetti della UNI TS 11300-2 forniscono valori di rendimento di emissione nei due casi: 1. locali di altezza non maggiore di 4 m 2. grandi ambienti di altezza compresa tra 4 m e 14 m. L’energia in ingresso al sottosistema di emissione e le perdite di emissione Ql,e si calcolo introducendo i valori di rendimento precalcolati nella formula:

Q'h +Ql ,e = Ql ,e =

Q 'h

ηe

Q'h ⋅(1 − η e )

ηe


RISCALDAMENTO INVERNALE: CORPI SCALDANTI AD ACQUA

radiatori

termoconvettori


RISCALDAMENTO INVERNALE: CORPI SCALDANTI AD ACQUA aerotermi


RISCALDAMENTO INVERNALE: CORPI SCALDANTI AD ACQUA Fan-coil


RISCALDAMENTO INVERNALE: PANNELLI RADIANTI


RISCALDAMENTO INVERNALE: PANNELLI RADIANTI INVERNO (RISCALDAMENTO) • T di alimentazione invernale da 28 a 40°C • resa invernale da 50 a 100 W/mq ESTATE (RAFFRESCAMENTO) • T di alimentazione estiva di 10°C (al di sotto di tale valore si possono avere fenomeni di condensa superficiale) • Resa estiva (massimo calore sensibile) 30W/mq E’ importante controllare i fenomeni di dilatazione del pavimento mediante inserimento di giunti all’interno del massetto sopra pannello (max superficie consigliabile 40 mq)


RISCALDAMENTO INVERNALE: rendimenti H<4 m


RISCALDAMENTO INVERNALE: rendimenti H>4 m


RISCALDAMENTO INVERNALE: RENDIMENTI DI EMISSIONE Per ambienti riscaldati di altezza maggiore di 4 m, i rendimenti di emissione dipendono non solo dal carico termico medio annuale, ma sono fortemente influenzati dalla tipologia e dalle caratteristiche dei componenti, dalle modalità di installazione e dalle caratteristiche stesse dell'edificio. Il prospetto della norma UNI TS 11300-2 fornisce valori del rendimento di emissione per le tipologie di terminali di erogazione utilizzati nei locali di altezza maggiore di 4 m riferiti a installazione a perfetta regola d'arte. Qualora sussistano dubbi al riguardo, si deve ricorrere ai metodi forniti dalla norme pertinenti (per esempio UNI EN 15316-2-1), con o senza contestuali misure in campo.


RISCALDAMENTO INVERNALE: PERDITE DI REGOLAZIONE La sola regolazione centrale, per esempio con compensazione climatica, non è sufficiente per garantire un elevato rendimento di regolazione, in quanto non consente un soddisfacente recupero degli apporti gratuiti. Il modello del prospetto è basato su una quota fissa di riferimento di perdita degli apporti gratuiti, che presuppone una regolazione in funzione del locale più sfavorito. Nel caso di regolazione manuale (termostato di caldaia)ai soli fini di valutazione dei miglioramenti dell’efficienza energetica si possono utilizzare i valori della regolazione “solo climatica” con una penalizzazione di 5 punti percentuali


RISCALDAMENTO INVERNALE: PERDITE DI REGOLAZIONE


DISTRIBUZIONE: ALIMENTAZIONE CORPI SCALDANTI AD ACQUA SCHEMA A PETTINE


DISTRIBUZIONE: ALIMENTAZIONE CORPI SCALDANTI AD ACQUA SCHEMA A COLLETTORE


DISTRIBUZIONE: ALIMENTAZIONE CORPI SCALDANTI AD ACQUA COLLETTORE DI DISTRIBUZIONE: MANDATA ROSSA


RISCALDAMENTO INVERNALE: PERDITE DI DISTRIBUZIONE La determinazione delle perdite di distribuzione può essere effettuata: (1) mediante il ricorso a dati precalcolati ricavati da prospetti delle UNI TS 11300-2 in base alle principali caratteristiche del sottosistema ; (2) mediante il metodo descritto nell'appendice A delle UNI TS 11300-2; (3) mediante metodi analitici descritti nelle norme pertinenti. Nel caso di valutazioni energetiche di progetto deve essere effettuato il calcolo delle perdite di distribuzione con i metodi (2) o (3). Qualora si utilizzino i dati di rendimento del prospetto delle UNI TS 11300-2 non si prevedono recuperi termici delle pompe di distribuzione.


RISCALDAMENTO INVERNALE: RENDIMENTO DI DISTRIBUZIONE


RISCALDAMENTO INVERNALE: RENDIMENTO DI DISTRIBUZIONE


RISCALDAMENTO INVERNALE: RENDIMENTO DI DISTRIBUZIONE I valori dei prospetti si riferiscono a distribuzione con temperatura variabile, con temperature di mandata e ritorno di progetto di 80 °C/60 °C. Per temperature di progetto differenti si applicano i coefficienti di correzione dei rendimenti del prospetto.


RISCALDAMENTO INVERNALE: RENDIMENTO DI DISTRIBUZIONE Nella valutazione con metodo analitico come illustrato nell’Appendice A alla UNI TS 11300-2 le perdite del sottosistema di distribuzione sono date dalla somma delle perdite nel periodo di calcolo considerato di tutte le perdite di tutti i circuiti che compongono il sottosistema.


RISCALDAMENTO INVERNALE: RENDIMENTO DI GENERAZIONE Il sottosistema di generazione può essere destinato a fornire calore anche a utenze diverse dal riscaldamento, e, in particolare, per la produzione di acqua calda sanitaria. In tal caso, detto Q p,H il fabbisogno per il riscaldamento, l'energia termica totale che deve essere fornita dal sottosistema di generazione è:


RISCALDAMENTO INVERNALE: RENDIMENTO DI GENERAZIONE Le perdite di generazione dipendono non solo dalle caratteristiche del generatore di calore, ma sono fortemente influenzate anche dalle modalità di inserimento del generatore nell'impianto e, in particolare, dal suo dimensionamento rispetto al fabbisogno dell'edificio, dalle modalità di installazione e dalla temperatura dell'acqua (media e/o di ritorno al generatore) nelle condizioni di esercizio (medie mensili). Il rendimento medio stagionale di produzione differisce quindi dai rendimenti a pieno carico ed a carico parziale ottenuti con prove di laboratorio secondo le norme di riferimento. La UNI TS 11300-2 prevede la determinazione del rendimento di generazione: (1) mediante prospetti contenenti valori precalcolati per le tipologie più comuni di generatori di calore in base al dimensionamento e alle condizioni d'installazione; (2) mediante metodi di calcolo. I valori precalcolati dei prospetti di cui al punto (1) evidenziano le forti variazioni di rendimento determinate dal dimensionamento del generatore e dalle condizioni d'installazione e di esercizio indicate nei prospetti. La valutazione del rendimento di generazione in condizioni diverse da quelle indicate nei prospetti richiede il ricorso al calcolo, secondo l'appendice B. Nell'appendice B delle UNI TS 11300-2 sono riportati i due metodi utilizzabili per il calcolo delle perdite di generazione: - metodo di calcolo basato sui rendimenti dichiarati ai sensi della Direttiva 92/42/CEE, con opportune correzioni in relazione alle condizioni di funzionamento; - metodo di calcolo analitico. Corso certificatori, La serie UNI TS 11300 – ing Alex Lambruschi

RISCALDAMENTO INVERNALE: RENDIMENTO DI GENERAZIONE In caso di valutazioni di progetto (A1) e standard (A2), si possono utilizzare i valori del prospetto 23 solo quando la tipologia del generatore e le condizioni al contorno corrispondano a quelle dei prospetti. In caso diverso si deve ricorrere al calcolo mediante i metodi specificati. Per valutazioni in condizioni effettive di utilizzo (A3) si deve effettuare in ogni caso il calcolo.


RISCALDAMENTO INVERNALE: CALDAIE TRADIZIONALI i fumi escono ad alta temperatura, superiore a i 100°C; ciò si rende necessario per garantire l’espulsione dei fumi dalla canna fumaria, ma rappresenta un notevole spreco di energia. Un’altra perdita è rappresentata dal calore latente, contenuto nel vapor d’acqua che si genera nel processo chimico della combustione. Generalmente, nelle caldaie appena installate il rendimento si attesta poco al di sopra del 90%, dopo qualche anno comincia ad abbassarsi, con una perdita di efficienza e con un conseguente aumento del costo di riscaldamento.


RISCALDAMENTO INVERNALE: CALDAIE A CONDENSAZIONE è possibile sfruttare il calore dei fumi ad alta temperatura, con notevole risparmio di energia e contenimento dei consumi. Una volta utilizzato il calore raffreddando i fumi fino al punto di rugiada, questi possono essere espulsi utilizzando canne fumarie in plastica, dal momento che la temperatura non supera i 40°C. Nelle migliori caldaie, si ottengono rendimenti che superano di gran lunga il 100% e raggiungono quasi il 110%. Grazie alle caratteristiche costruttive (modulazione, sonde, programmi di gestione della temperatura, accumulo del calore all’interno del serbatoio a stratificazione), quando si decide di sostituire una caldaia tradizionale con una a condensazione, è possibile sceglierne una di potenza inferiore.


RISCALDAMENTO INVERNALE: CALDAIE A CONDENSAZIONE Ad esempio, in una abitazione con una caldaia tradizionale di 30kW, è possibile la sostituzione con un modello a condensazione da 25 kW, e una diminuzione dei consumi del 15% circa. Tenendo conto inoltre del maggior rendimento della caldaia a condensazione, che si attesta sul 16-17% rispetto a quella tradizionale, il risparmio può superare il 30%. Se si completa il sistema con l’integrazione di pannelli solari termici, si può raggiungere risparmi superiori anche al 60% rispetto alla tecnologia tradizionale


RISCALDAMENTO INVERNALE: PRECALCOLATI Legenda dei fattori di correzione: F1 rapporto fra la potenza del generatore installato e la potenza di progetto richiesta. Per generatori modulanti, F1 si determina con riferimento alla potenza minima regolata; F2 installazione all'esterno; F3 camino di altezza maggiore di 10 m; F4 temperatura media di caldaia maggiore di 65 °C in condizioni di progetto; F5 generatore monostadio; F6 camino di altezza maggiore di 10 m in assenza di chiusura dell'aria comburente all'arresto (non applicabile ai premiscelati); F7 temperatura di ritorno in caldaia nel mese più freddo. Corso certificatori, La serie UNI TS 11300 – ing Alex Lambruschi

RENDIMENTO DI GENERAZIONE: METODO DIRETTIVA 92/42/CEE


UNI TS 11300-2 Acqua calda sanitaria


Acs: FABBISOGNO DI ENERGIA


Acs: TEMPERATURE DI EROGAZIONE

I volumi di acqua calda sanitaria sono riferiti convenzionalmente ad una temperatura di erogazione di 40 °C e ad una temperatura di ingresso di 15 °C. Il salto termico di riferimento ai fini del calcolo del fabbisogno di energia termica utile è, quindi, di 25 K. Qualora siano resi pubblici dall'ente erogatore o dall'Amministrazione Comunale dati mensili di temperatura dell'acqua di alimentazione in relazione alla zona climatica e alla fonte di prelievo (acqua superficiale, acqua di pozzo, ecc.) si devono utilizzare tali dati ai fini del calcolo indicandone l'origine. Ciò determina fabbisogni mensili di energia diversi a parità di litri erogati e dovrà essere indicato nella relazione tecnica. Ai fini di valutazioni per certificazione energetica si considerano i valori convenzionali di riferimento.


Acs: FABBISOGNO VOLUMICO GIORNALIERO

I valori di fabbisogno giornaliero sono riferiti a dati medi giornalieri.


Acs: FABBISOGNO VOLUMICO GIORNALIERO ABITAZIONI


Acs: FABBISOGNO VOLUMICO GIORNALIERO ALTRI USI


Acs: RENDIMENTO E PERDITE DI EROGAZIONE Si assume come valore di rendimento di erogazione

η w,er = 0.95 Le perdite di erogazione si considerano tutte non recuperabili. Non si considerano fabbisogni di energia elettrica. Le perdite si possono calcolare come:

In caso di presenza di dispositivi in grado di erogare automaticamente acqua calda alla temperatura prefissata e per il tempo prefissato, il valore delle perdite può essere ridotto in base ai dati forniti dal produttore.


Acs: RENDIMENTO E PERDITE DI DISTRIBUZIONE In presenza di ricircolo, il calcolo delle perdite Q l,W,d si effettua in maniera dettagliata come descritto nell'appendice A delle UNI TS 11300-2. In assenza di ricircolo, si possono utilizzare i coefficienti di perdita f l,W,d del prospetto 30 delle UNI TS 11300-2.


Acs: RENDIMENTO E PERDITE DI ACCUMULO

L'impianto di acqua calda sanitaria può essere dotato di un serbatoio di accumulo. Il serbatoio può essere all'interno del generatore di calore oppure all'esterno. In questo secondo caso il serbatoio è collegato al generatore di calore mediante tubazioni e pompa di circolazione. Nel primo caso le perdite di accumulo sono comprese nelle perdite di produzione dell'apparecchio. Nel secondo caso si hanno: - perdite del serbatoio - perdite del circuito di collegamento generatore - serbatoio



Le perdite di accumulo Q l,W,s si calcolano in base alla entità e alle caratteristiche della superficie disperdente dell'accumulatore e alla differenza tra la temperatura media della superficie e la temperatura media dell'ambiente nel quale l'accumulatore è installato.



Qualora sia disponibile il valore della dispersione termica dell'apparecchio K boll [W/K] dichiarato dal costruttore, le perdite sono calcolate con la formula seguente:

Nel caso di apparecchi elettrici, il valore delle perdite nominali (statiche) è dichiarato dal costruttore secondo la CEI EN 60379. Nel caso in cui l'accumulatore sia installato in un ambiente riscaldato le perdite si considerano tutte recuperate durante il periodo di riscaldamento. Si considerano invece tutte non recuperabili durante il periodo nel quale il riscaldamento è inattivo (estivo). Le perdite di accumulo recuperabili e non recuperabili si considerano presenti in tutto il periodo di funzionamento prefissato del sistema. Il fattore di recupero b g,w dipende dall'ubicazione dell'accumulatore.


Acs: PERDITE DI ACCUMULO DEL CIRCUITO PRIMARIO Per le perdite del circuito di collegamento serbatoio - generatore di calore si considerano i seguenti casi: - Distanza tra serbatoio e generatore ≤5 m e tubazioni di collegamento isolate. Le perdite per la distribuzione si considerano trascurabili. - Distanza tra serbatoio e generatore ≤5 m e tubazioni di collegamento non isolate. Le perdite per la distribuzione devono essere calcolate secondo il metodo riportato nell'appendice A delle UNI TS 11300-2 utilizzando appropriate temperature dell'acqua nel circuito primario. - Distanza tra serbatoio e generatore >5 m. Utilizzare il metodo di calcolo dell'appendice A.


Acs: PERDITE TOTALI RECUPERATE

Le perdite totali recuperate dal sistema acqua calda ai fini del riscaldamento degli ambienti sono date da:


Acs: RENDIMENTO DI GENERAZIONE

La produzione di acqua calda sanitaria può essere realizzata: 1) con impianto di produzione dedicato con proprio generatore di calore; 2) con impianto misto riscaldamento/acqua calda sanitaria; 3) con scaldaacqua autonomi. Nel caso di produzione acqua calda sanitaria separata dal riscaldamento si hanno quindi due casi: a) impianto centralizzato di produzione di acqua calda sanitaria a servizio di più unità immobiliari di un edificio; b) impianto autonomo di produzione per singola unità immobiliare. Nel caso di impianto misto si hanno altri due casi: c) produzione combinata di energia termica per riscaldamento e di acqua calda per usi igienico - sanitari con unico generatore che alimenta uno scambiatore con o senza accumulo per la produzione di acqua calda sanitaria; d) produzione con generatore combinato riscaldamento/acqua calda sanitaria.



Nel caso di produzione acqua calda sanitaria separata dal riscaldamento si hanno quindi due casi: a) impianto centralizzato di produzione di acqua calda sanitaria a servizio di più unità immobiliari di un edificio; b) impianto autonomo di produzione per singola unità immobiliare.



Nel caso di impianto misto si hanno altri due casi: c) produzione combinata di energia termica per riscaldamento e di acqua calda per usi igienico - sanitari con unico generatore che alimenta uno scambiatore con o senza accumulo per la produzione di acqua calda sanitaria; d) produzione con generatore combinato riscaldamento/acqua calda sanitaria. Nei casi c) e d) si calcola il rendimento di generazione suddividendo l'anno in due periodi: (i) periodo di riscaldamento nel quale i fabbisogni per acqua calda sanitaria si sommano ai fabbisogni di riscaldamento (ii) periodo di sola produzione di acqua calda sanitaria nel quale il fattore di carico è determinato dai soli fabbisogni per acqua calda sanitaria Nel caso di generatori combinati per riscaldamento e produzione acqua calda sanitaria per il periodo (ii) si possono utilizzare i dati certificati di prodotto, ove disponibili, oppure i dati del prospetto 31.


Acs: CALCOLO DEI RENDIMENTI, QUADRO DI SINTESI


Acs: FABBISOGNO DI ENERGIA PRIMARIA


UNI TS 11300-3 Calcolo del rendimento degli impianti di climatizzazione estiva e fabbisogno di energia primaria estiva


UNI TS 11300-3


UNI TS 11300-3


UNI TS 11300-3


UNI TS 11300-3


UNI TS 11300-4 Utilizzo delle rinnovabili


UNI TS 11300-4 CONTENUTI ATTESI CARATTERIZZAZIONE PRESTAZIONE E DEI RENDIMENTI PER: 1. SOLARE FOTOVOLTAICO 2. SOLARE TERMICO 3. COGENERAZIONE 4. TELERISCALDAMENTO E TELERAFFRESCAMENTO 5. BIOMASSE 6. GEOTERMIA 7. POMPE DI CALORE


Grazie per l’attenzione [email protected] [email protected] [email protected]


UNI TS 11300

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