gli impianti di riscaldamento, condizionamento e...

Gli impianti di riscaldamento,

condizionamento e produzione di

acqua calda sanitaria

Relatore: Ing. Gianluigi Costante

Ordine degli Ingegneri

della Provincia di CagliariCommissione Energia e Impianti Tecnologici

Efficienza energetica del sistema edificio-impianti.L’involucro e gli impianti tecnologici in edilizia

martedì 10 marzo 2009

SISTEMA EDIFICIO-IMPIANTO

La progettazione architettonica-strutturale e la progettazione termotecnica-impiantistica devono procedere di pari passo ed in maniera integrata, dall’elaborazione del DPP sino alla definizione degli elaborati esecutivi e di cantiere

- Fognari- Elettrici- Telefonici- Trasmissione dati- Illuminotecnici- Rilevamento di presenza- Controllo e sicurezza- Riscaldamento- Condizionamento- Climatizzazione- Termoventilazione- Idrico-sanitari

INTEGRAZIONE IMPIANTISTICA

ESSERE PADRONI DELLA MATERIA

Fisica tecnica / Idraulica / Elettrotecnica

Generalizzazione del problema(Bilanci di energia e bilanci di potenza)

Meglio approcciarsi alla materia utilizzando semplici tabelle o diagrammi piuttosto che software ed algoritmi avanzati in

maniera acritica ed incontrollabile

Sistema integrato di componenti aventi lo scopo di

consentire il normale svolgimento della vita o di

creare condizioni ambientali ottimali per lavorazioni

industriali o per altre finalità produttive.

DEFINIZIONE IMPIANTO TERMOMECCANICO

- Sezione di produzione dell'energia

- Sezione di trasporto dell'energia

- Sezione di utilizzo dell'energia

Ogni sezione è interconnessa all’altra attraverso scambi di massa ed energia o di sola energia

ARCHITETTURA IMPIANTISTICA

Q = m cs ∆T (legge della calorimetria)

Leggi di Kirchoff applicate ai fluidi incomprimibili

1) In un nodo la somma delle portate in ingresso è pari alla somma delle portate in uscita

2) La caduta di pressione tra due nodi ha lo stesso valore qualsiasi sia il percorso del flusso

LEGGI DI APPLICAZIONE COMUNE

Problema:G1= 3 l/min di acqua a 15 °C; G2= 5 l/min di acqua a 60 °C

Quale temperatura avrà G3=G1+G2?

Q = m cp ∆T che equivale in termini di potenza a P = m cs ∆T

Potremo allora scrivere P1=G1·cp1 (T1-Teq); P2=G2·cp2(T2-Teq)

Ed essendo -P2=P1 e cp1≈ c

p2

ESEMPIO 1 – Miscelazione acqua sanitaria

G1T1+G2T2Teq=

G1+G2

3·15+5·60 =

3+5

Teq= 43,13 °C

.

Problema:Posta una differenza di temperatura tra mandata e ritorno pari a ∆T=10°C ed una portata pari a 10 m3/h quale è la potenzialità utile della caldaia? P = m cp ∆T

P = 100.000 kcal/h ≈ 116 kW

ESEMPIO 2 – Generatore di calore

70 °C.60 °C

RENDIMENTO MEDIO STAGIONALE GLOBALE

Immagini tratte da pubblicazione ASSOTERMICA

RENDIMENTO MEDIO STAGIONALE GLOBALE vs RENDIMENTO LIMITE

Determinato il rendimento medio globale:

ηg = ηe ηc ηd ηp

si confronta col valore limite del rendimento globale imposto dalla normativa funzione della potenza nominale del generatore di calore.Ad esempio per edifici di nuova costruzione E1 il Dlgs 311/06 dispone che il rendimento globale medio stagionale debba risultare superiore al valore limite calcolato con la formula:

ηg > ηlim ηg > ( 65 + 3 log Pn ) % Pn = nominale utile del generatore kW.

Individuazione delle specifiche di progetto (Ti, Te, Tmr, UR, Varia, IAQ) e

delle esigenze della committenza;Scelta della tipologia impiantistica;Calcolo dei carichi termici della struttura;Progettazione delle sezioni e dei singoli componenti di impianto.

ITER PROGETTAZIONE

- LEGGI & DECRETI (L.10/91, D.Lgs 192/95 e D.Lgs 311/0, etc.)

- CAPITOLATO

- NORME TECNICHE(UNI 10339 etc.)

SPECIFICHE DI PROGETTO


Riferimento normativo/Norma

Titolo

UNI 5364/76 Impianti di riscaldamento ad acqua calda - Regole per la presentazione dell'offerta e per il collaudo

UNI 8854/86 Impianti di termici ad acqua calda e/o surriscaldata per il riscaldamento di edifici adibiti ad attività industriale ed artigianale - Regole per l'ordinazione, l'offerta ed il collaudo

UNI 8852/87 Impianti di climatizzazione invernale per gli edifici adibiti ad attività industriale ed artigianale - Regole per l'ordinazione, l'offerta ed il collaudo

UNI - CTI 7959/88 Edilizia - Pareti perimetrali verticali

UNI 10346/93 Riscaldamento e raffrescamento degli edifici - Scambi di energia termica tra terreno ed edificio - Metodo di calcolo (ritirata senza sostituzione)

UNI 10347/93 Riscaldamento e raffrescamento degli edifici - Energia termica scambiata tra una tubazione e l’ambiente circostante - Metodo di calcolo

UNI 10348/93 Riscaldamento degli edifici - Rendimenti dei sistemi di riscaldamento – Metodo di calcolo

UNI 10349/94 Riscaldamento e raffrescamento degli edifici - Dati climatici

UNI 10351/94 Materiali da costruzione - Conduttività termica e permeabilità al vapore (errata corrige alla UNI 10351 edizione marzo 1994)

UNI 10355/94 Murature e solai - Valori della resistenza termica e metodo di calcolo (sostituisce il punto 7.1.4 della UNI 7357)



Titolo

UNI 10376/94 Isolamento termico degli impianti di riscaldamento e raffrescamento degli edifici (ritirata con sostituzione dalla UNI EN 14114:2006)

UNI 7345/99 Isolamento termico – Grandezze fisiche e definizioni

UNI 10379/05 (sostituita dalla UNI TS 11300-1:2008)

Riscaldamento degli edifici - Fabbisogno energetico convenzionale normalizzato - Metodo di calcolo e verifica

UNI 10339/95 Impianti aeraulici a fini di benessere - Generalità, classificazione e requisiti - Regole per la richiesta d'offerta, l'offerta, l'ordine e la fornitura (sostituisce la UNI 5104)

UNI EN ISO 10211-1/1998

Ponti termici in edilizia - Flussi termici e temperature superficiali - Metodi generali di calcolo (N.B. modelli geometrici 3D e 2D di un ponte termico ai fini di un calcolo numerico)

UNI-CTI 10375/95 Metodo di calcolo della temperatura interna estiva degli ambienti (durante il periodo estivo in assenza di impianto di climatizzazione)

UNI EN ISO 7730/97 Ambienti termici moderati - Determinazione degli indici PMV e PPD e specifica delle condizioni di benessere termico

UNI EN 1264-1-2-3-4/99

Riscaldamento a pavimento - Impianti e componenti - Definizioni e simboli - Determinazione della potenza termica - Dimensionamento – Installazione

UNI EN 410/2000 Vetro per edilizia – Determinazione delle caratteristiche luminose e solari delle vetrate



Titolo

UNI EN 673/2005 Vetro per edilizia – Determinazione della trasmittanza termica (valore U) – Metodo di calcolo

UNI EN 12207/2000 Finestre e porte - Permeabilità all’aria – Classificazione

UNI EN 12208/2000 Finestre e porte - Tenuta all’acqua- Classificazione

UNI EN 12210/2000 Finestre e porte - Resistenza al carico del vento – Classificazione

UNI EN 832/2001 (sostituita dalla UNI EN ISO 13790:2008)

Prestazione termica degli edifici - Calcolo del fabbisogno di energia per il riscaldamento - Edifici residenziali (sostituisce la UNI 10344/93)

UNI EN ISO 10456:2001

Materiali e prodotti per edilizia - Procedimenti per la determinazione dei valori termici dichiarati e di progetto.

UNI EN ISO 13370/2001

Prestazione termica degli edifici - Trasferimento di calore attraverso il terreno - Metodi di calcolo

UNI EN ISO 13786/2001

Prestazione termica dei componenti per edilizia - Caratteristiche termiche dinamiche – Metodi di calcolo (calcolo del ritardo del fattore di smorzamento - sfasamento)

UNI EN ISO 14683/2001

Prestazione termica degli edifici - Calcolo del fabbisogno di energia per il riscaldamento – Edifici residenziali



Titolo

UNI EN ISO 14683/2001

Ponti termici in edilizia – Coefficiente di trasmissione termica lineica - Metodi semplificati e valori di riferimento

UNI 12524/2001 Materiali e prodotti per edilizia – Proprietà igrometriche – Valori tabulati di progetto

Raccomandazione del CTI – R 03/03 (sostituita dalla UNI TS 11300-1:2008 e UNI TS 11300-2:2008)

Sottocomitato n. 1 “Trasmissione del calore e fluidodinamica” – Dati richiesti per il calcolo, secondo UNI EN 832, della prestazione termica degli edifici. - Certificazione energetica - Dati relativi all’edificio

Raccomandazione del CTI – R 03/03

Sottocomitato n. 6 “Riscaldamento e ventilazione” - Calcolo del fabbisogno di energia primaria per riscaldamento e dei rendimenti di impianto secondo la UNI 10348 - Calcolo del fabbisogno di energia per acqua calda per usi igienico sanitari - Certificazione energetica - Dati relativi all’impianto

UNI EN ISO 10211-2/2003

Ponti termici in edilizia - Calcolo dei flussi termici e delle temperature superficiali - Ponti termici lineari

UNI EN ISO 13788/2003(sostituisce la UNI 10350:1999)

Prestazione igrotermica dei componenti e degli elementi per edilizia - Temperatura superficiale interna per evitare l'umidità superficiale critica e condensazione interstiziale - Metodo di calcolo



Titolo

UNI EN 13465/2004 Ventilazione degli edifici - Metodi di calcolo per la determinazione delle portate d'aria negli edifici residenziali

UNI EN ISO 15927-1/2004

Prestazione termoigrometrica degli edifici - Calcolo e presentazione dei dati climatici - Medie mensili dei singoli elementi meteorologici

UNI EN ISO 13790/2005

Prestazioni termiche degli edifici - Calcolo del fabbisogno di energia per il riscaldamento

UNI EN 10412-1:2006 Impianti di riscaldamento ad acqua calda - Requisiti di sicurezza - Parte 1: Requisiti specifici per impianti con generatori di calore alimentati da combustibili liquidi, gassosi, solidi polverizzati o con generatori di calore elettrici

UNI EN ISO 12572/2006

Prestazione igrotermica dei materiali e dei prodotti per edilizia – Determinazione delle proprietà di trasmissione del vapore d’acqua

UNI EN 12831:2006 Impianti di riscaldamento negli edifici - Metodo di calcolo del carico termico di progetto (sostituisce la UNI 7357)

UNI EN 14114:2006 Prestazioni igrotermiche degli impianti degli edifici e delle installazioni industriali - Calcolo della diffusione del vapore acqueo - Sistemi di isolamento per le tubazioni fredde



Titolo

UNI EN ISO 6946:2007 Componenti ed elementi per edilizia - Resistenza termica e trasmittanza termica - Metodi di calcolo

UNI EN ISO 10077-1/2007

Prestazione termica di finestre, porte e chiusure oscuranti - Calcolo della trasmittanza termica - Parte 1: Generalità (sostituisce la UNI 10345/93)

UNI EN ISO 10077-2/2004

Prestazione termica di finestre, porte e chiusure - Calcolo della trasmittanza termica - Metodo numerico per i telai

UNI EN 15217/settembre 2007

Prestazione energetica degli edifici - Metodi per esprimere la prestazione energetica e per la certificazione energetica degli edifici

UNI EN 13779:2008 Ventilazione degli edifici non residenziali - Requisiti di prestazione per i sistemi di ventilazione e di condizionamento

UNI EN ISO 13790:2008

Prestazione energetica degli edifici - Calcolo del fabbisogno di energia per il riscaldamento e il raffrescamento (sostituisce la UNI EN 832:2001)

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 (sostituisce la Raccomandazione CTI Sottocomitato n. 1)

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 (sostituisce la Raccomandazione CTI Sottocomitato n. 1)

La norma UNI EN ISO 7730 fornisce i requisiti per degli ambienti termicamente accettabili e raccomanda di realizzare quelle condizioni ambientali che risultano soddisfacenti per il 90% degli occupanti ovvero di conseguire una percentuale di insoddisfatti non superiore a 10% che corrisponde ad un valore di PMV compreso tra -0.5 e + 0.5, in particolare:

• asimmetria della temperatura radiante Δtr < 10°C dovuta a finestre o altre superfici fredde verticali, calcolata con riferimento a 60 cm di altezza dal pavimento;

• asimmetria della temperatura radiante Δtr < 5°C dovuta a soffitto caldo, con riferimento a 60 cm di altezza dal pavimento;

• velocità dell'aria < 0,15 m/s (inverno) < 0,25 m/s (estate)

• gradiente di temperatura tra 0,1 m e 1,1 m < 3°C;

• temperatura del pavimento compresa tra 19°C e 29°C (in inverno, attività sedentaria);

• temperatura operante compresa tra 20°C e 24°C (in inverno, attività sedentaria).

REQUISITI COMFORT AMBIENTALE

REQUISITI COMFORT AMBIENTALE

Temperatura media operante

Temperatura media radiante

Stratificazionearia

Velocitàdell'aria

U.R.

I.A.Q.

Temperatura ambiente

Asimmetrie radianti

Poniamo il caso aver soddisfatto tutti gli aspetti relativi al comfort

ambientale e di IAQ: siamo nella condizione di poter definire il nostro

obbiettivo raggiunto?

NO! Criteri architettonici e di utilizzo Criteri prestazionali Criteri gestionali (costo energia, manutenzione, facilità d’uso)

WARNING !!!

Aria e acqua hanno storicamente assolto la funzione principale di fluidi vettori dell’energia termica in quanto maggiormente disponibili in natura

A seconda delle applicazioni può risultare utile sfruttare la capacità di trasportare energia mediante uno piuttosto che l'altro fluido termovettore

La temperatura del fluido termovettore comporta in cascata valutazioni sulle scelte impiantistiche, energetiche e di scelta dei componenti

FLUIDI TERMOVETTORI

TEMPERATURA FLUIDO TERMOVETTORE


Suddivisione per fluido termovettore- Impianti ad acqua- Impianti ad aria- Impianti misti con aria primaria- Impianti ad espansione diretta- Etc

Suddivisione per parametri controllati- Riscaldamento/Raffrescamento- Climatizzazione e/o Condizionamento- Termoventilazione

SCELTA TIPOLOGIA IMPIANTISTICA


UNI 10339:1995

SCELTA TIPOLOGIA IMPIANTISTICAIMPIANTI AD ACQUA

PAVIMENTO RADIANTERADIATORI SOFFITTO RADIANTE

FANCOIL A MOBILETTOFANCOIL ORIZZONTALE FANCOIL A CASSETTE

SCELTA TIPOLOGIA IMPIANTISTICAAD ACQUA O ESPANSIONE DIRETTA

WARNING !!!

Non esiste un optimum impiantistico

applicabile indistintamente a qualunque

situazione; ogni caso necessita invece

essere affrontato per le sue peculiarità.

ATTENZIONE AL COPIA E INCOLLA!

Esempi:

Isolamento all’esterno (a funzionamento continuo, con intermittenza notturna): la quantità di calore accumulata dalle pareti, durante l’esercizio diurno, compensa le dispersioni notturne a impianto spento cedendo all’ambiente il calore accumulato (indicato per applicazioni residenziali);

Isolamento all’interno: indicato per ambienti riscaldati saltuariamente, dove si vuole ottenere rapidamente una temperatura confortevole (case per week-end, uffici, scuole, ecc.): la quantità di calore accumulato dagli strati superficiali degli intonaci (lato interno) risulta insufficiente a compensare le dispersioni durante la notte ad impianto spento;

Isolamento inserito nell’intercapedine: rappresenta una soluzione intermedia alle due sopra indicate.

COORDINAMENTO SISTEMA EDIFICIO - IMPIANTO

SCELTA TIPOLOGIA IMPIANTISTICA IMPIANTI AD ARIA

Tratto da “Impianti di Climatizzazione” AA.VV. - Tecniche Nuove

IMPIANTO A TUTTA ARIA A PORTATA VARIABILE (VAV) SEMPLICE


Tratto da “Impianti di Climatizzazione” AA.VV. - Tecniche Nuove

IMPIANTO A TUTTA ARIA CON BATTERIE DI POST-RISCALDAMENTO LOCALI

SCELTA TIPOLOGIA IMPIANTISTICAIMPIANTI MISTI CON ARIA PRIMARIA

TRAVE FREDDA

DIFFUSORE A DISLOCAMENTO

SCELTA TIPOLOGIA IMPIANTISTICAIMPIANTI AD ESPANSIONE DIRETTA

Impianto a portata di refrigerante variabile

Le valutazioni in termini di potenza

permettono normalmente il

dimensionamento dei componenti

dell'impianto (ad es. caldaia, tubazioni,

radiatori, etc.).

Le valutazioni energetiche estese ad un

intervallo di tempo finito (es. stagione)

permettono di stimare il consumo e

l'efficienza del sistema nelle reali

condizioni di utilizzo (normalmente

diverse da quelle di picco).

CALCOLO DEI CARICHI TERMICI

L'edificio rappresenta un sistema aperto con alternanza di flussi di calore uscente in inverno ed entrante in estate; al fine di mantenere l'equilibrio termico tali flussi devono essere bilanciati da apporti forniti, ad esempio, da un impianto di riscaldamento o da un impianto di condizionamento


La determinazione dei carichi termici (estivi ed invernali) deve tenere conto di molteplici parametri e condizioni al contorno, quali a titolo non esaustivo:

· Condizioni climatiche esterne· Caratteristiche tecniche dell’edificio· Condizioni di progetto interne all’edificio· Impianto di illuminazione, apporti gratuiti· Posizione ed orientamento degli edifici· Sistemi solari passivi e protezione solare· Ventilazione naturale e/o meccanica· Utilizzo di fonti energetiche rinnovabili o ad esse assimilabili


DIMENSIONAMENTO CORPI EMISSIVI – ES. RADIATORI 1. Fissare il numero dei radiatori da installare nel locale e la potenza da assegnare a

ciascuno di essi;

2. Scegliere il tipo di radiatore ed il numero di colonne di ciascun elemento;

3. Ricavare dalle tabelle del costruttore la resa termica di ogni elemento (potenza) in

funzione della differenza di temperatura fra ambiente e acqua di alimentazione;

4. Calcolare il numero di elementi necessari per fornire la potenza

di calcolo del radiatore (rapporto tra la potenza di progetto

del radiatore e la potenza emessa da ciascun elemento)

5. Verificare la coerenza tra disegno architettonico ed ingombri

note le effettive dimensioni del radiatore.

DIMENSIONAMENTO DEI COMPONENTI DI IMPIANTO – SEZIONI DI UTILIZZO

ESEMPIO 3 – Portata acqua al radiatore

Determinare la portata di acqua al radiatore (G) tenuto conto di una potenza richiesta (P) pari a 1000 kcal/h e di un ∆T=10 °C (70°/60° C).Q = m cp ∆T che equivale in termini di potenza a P = m cp ∆T

Potremo allora scrivere:

.

G ~ m = P

∆T·cs

1000 =

10·1

. = 100 l/h

70 °C

60 °C


INDICAZIONI UTILI 1. Adottare una bassa temperatura di mandata contribuisce a diminuire i moti convettivi e

quindi le asimmetrie radianti del locale;

2. Isolare la parete retrostante al terminale di erogazione riduce le dispersioni;

3. Installare uno strato riflettente sulla parete retrostante riduce lo scambio termico per

irraggiamento.

RENDIMENTO MEDIO STAGIONALE DI EMISSIONE

E' il rapporto tra il fabbisogno energetico utile di riscaldamento degli ambienti con un sistema di emissione di riferimento in grado di fornire una temperatura interna perfettamente uniforme e uguale nei vari ambienti e il sistema di emissione reale nelle stesse condizioni di temperatura interna di riferimento e di temperatura esterna. L'efficienza di emissione caratterizza l'influenza che esercita il tipo di scambio termico che si instaura tra il terminale di erogazione e l'ambiente interno. Il rendimento di emissione tiene perciò conto delle disuniformità di temperatura che vengono introdotte all'interno del volume riscaldato e del conseguente accrescimento delle dispersioni termiche.


RENDIMENTO MEDIO STAGIONALE DI EMISSIONE


•La potenza da trasportare (P)•Il salto termico tra mandata e ritorno (∆T)•Le caratteristiche del fluido termovettore (μ)•La lunghezza del percorso in metri (L)•La velocità del fluido (V)•La scabrezza della tubazione (ε) •Diametro tubazione (DN)

DIMENSIONAMENTO DEI COMPONENTI DI IMPIANTO – SEZIONE DI TRASPORTO


PERDITE DI CARICO CONTINUE

PERDITE DI CARICO LOCALIZZATE

Immagini tratte da pubblicazione CALEFFI


H=αG1,9


Il bilanciamento dei circuiti consente:

a)il corretto funzionamento dei terminali evitando così il formarsi di zone o locali troppo freddi, troppo caldi oppure mal deumidificati;

b)Il corretto funzionamento delle elettropompe evitando che queste lavorino “fuori curva”, cioè in condizioni di scarsa resa e di surriscaldamento;

c)una velocità ottimale del fluido termovettore che se eccessiva risulta invece possibile causa di rumori ed abrasioni;

d)una corretta distribuzione delle pressioni differenziali che agiscono sulle valvole di regolazione impedendone trafilamenti ed irregolarità di funzionamento.


SCELTA ELETTROPOMPE

Nota la portata complessiva richiesta dai terminali utilizzatori e nota la perdita di carico del circuito idraulicamente più sfavorito quale somma delle singole perdite di carico continue (tubazioni) e concentrate (collettori, caldaie, curve, terminali, etc) è possibile ricostruire la curva caratteristica dell'impianto. Nota la curva caratteristica (o le curve) fornita dal costruttore è possibile selezionare il circolatore individuando il punto di lavoro mediante intersezione tra la curva caratteristica dell'impianto e la curva caratteristica del circolatore..E' opportuno cercare di scegliere il circolatore che ha la zona di massimo rendimento in corrispondenza dei nostri dati. Se il circolatore è a più velocità si può scegliere quello che ha le prestazioni cercate ad una velocità intermedia, in modo da avere la possibilità di aumentare la portata in caso di futuri ampliamenti dell’impianto. Nella pratica per un calcolo speditivo possono essere assunti in prima istanza i seguenti valori di perdite di carico localizzate

• Perdita di carico dei terminali di distribuzione. Se non nota, si può assumere circa 1,5 mca per impianti a radiatori a collettori, e 2-2,5 mca per impianti a pavimento radiante.

• Perdita di carico del collettore di distribuzione principale. Si può assumere un valore di 0,2-0,3 mca.

• Perdita di carico della caldaia alla portata totale dell’impianto. Questo valore deve essere fornito dal costruttore della caldaia.


DPR 412/93

RENDIMENTO MEDIO STAGIONALE DI DISTRIBUZIONE

UNI 10348

E' il rapporto tra l'energia termica globale richiesta dalle varie zone dell'edificio e quella immessa nella rete. Caratterizza l'influenza esercitata dalla rete di distribuzione sulla perdita di energia termica non direttamente ceduta agli ambienti da riscaldare.Se sono noti tutti gli elementi costitutivi della rete si può valutare con buona precisione l'energia dispersa. In fase di dimensionamento, però, non disponendo ancora di questi dati ci si può riferire aivalori riportati nella tabella fornita dalla norma UNI 10348 per diverse tipologie di sistema edificio-impianto.

Imm

agin

i tra

tte d

a pu

bblic

azio

ne A

SSO

TER

MIC

A

DIMENSIONAMENTO DEI COMPONENTI DI IMPIANTO – SEZIONE DI PRODUZIONE

ESEMPI DI CENTRALI TERMICHE


Immagini tratte da pubblicazione VIESSMANN

RENDIMENTO MEDIO STAGIONALE DI PRODUZIONE


RENDIMENTO MEDIO STAGIONALE DI PRODUZIONE

E' il rapporto tra l'energia termica fornita dal sistema di produzione e l'energia primaria richiesta nella stessa stagione.Nel Prospetto sono riportati i rendimenti di produzione da considerare nel calcolo del fabbisogno di energia primaria (Fonte: elaborazione dati CTI e UNI 10348).

P / Pmedia 3,5 3,9 4,3 4,7 5 5,4

Pn /P 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5

Rendimento di produzione medio stagionale Pn > 35 kWCaldaia a condensazione* 1,05 1,05 1,05 1,06 1,06 1,06

Caldaia standard 0,79 0,78 0,775 0,77 0,76 0,75

Caldaia standard efficiente 0,93 0,92 0,92 0,92 0,92 0,91

Caldaia a temperatura scorrevole

0,92 0,93 0,94 0,94 0,94 0,95

Rendimento di produzione medio stagionale Pn < 35 kW

Caldaia standard efficiente 0,91 0,91 0,91 0,90 0,90 0,89

Caldaia a temperatura scorrevole

0,91 0,91 0,92 0,92 0,92 0,92

Caldaia standard 0,78 0,77 0,765 0,76 0,75 0,74

Pn

è la potenza nominale del generatore installato;

P è la potenza dimensionata in base alla temperatura minima di progetto;

Pmedia è la potenza media stagionale richiesta dall'impianto calcolata in funzione della temperatura media esterna.

PERDITE DI CALORE PER TRASMISSIONE DAL MANTELLO VERSO L'AMBIENTE


PERDITE DI COMBUSTIONE


PERDITE AL CAMINO A BRUCIATORE SPENTO


PERDITE DI PRELAVAGGIO


POTERE CALORIFICO DI UN COMBUSTIBILE

ll potere calorifico superiore (Hs) è la quantità di calore che si rende disponibile per effetto della combustione completa a pressione costante della massa unitaria del combustibile, quando i prodotti della combustione siano riportati alla temperatura iniziale del combustibile e del comburente.

Convenzionalmente si definisce potere calorifico inferiore (Hi) "il potere calorifico superiore diminuito del calore di condensazione del vapore d'acqua durante la combustione".


CLASSIFICAZIONE CALDAIE IN BASE ALRENDIMENTO ISTANTANEO DI PRODUZIONE

Le caldaie possono essere classificate secondo la loro efficienza energetica istantanea. Tale distinzione è definita nel D.P.R. 660/96, regolamento di attuazione della direttiva 92/42/CEE. Il regolamento definisce, in base alla potenza nominale, 4 classi di rendimento delle caldaie:

* 1 stella

** 2 stelle

*** 3 stelle

**** 4 stelle



Imm

agin

i tra

tte d

a pu

bblic

azio

ne V

IESS

MA

NN

La scelta del tipo di caldaia, della potenza e del numero di generatori da installare è funzione di molteplici aspetti, tra i più rilevanti ricordiamo:

- Tipologia impiantistica

- Calcolo dei carichi termici di picco

- Disposizioni normative

- Valutazioni tecnico-economiche

OGNI SITUAZIONE VA VALUTATA SINGOLARMENTE!

WARNING !!!


VSRISCALDAMENTO CENTRALIZZATO

RISCALDAMENTOAUTONOMO

+

+ +

70°/60° C

70°/40° C

****

****

~ ***

WARNING !!!

DIMENSIONAMENTO DEI COMPONENTI DI IMPIANTO – REGOLAZIONE


VSREGOLAZIONE DEL TIPO ON-OFF

REGOLAZIONE CLIMATICA


Immagini tratte da pubblicazione COSTER


I comportamenti di regolazione tradizionali sono:

Comportamento proporzionale (P): L’attuatore (valvola motorizzata, servomotore per serrande, ecc.) assume posizioni proporzionali allo scostamento della grandezza dal valore voluto (W).

Comportamento integrale (I): L’azione integrale agisce sull’attuatore con velocità proporzionale all’entità dello scostamento della grandezza dal valore voluto, non esiste un rapporto diretto tra lo scostamento e la posizione dell’attuatore, come nel caso dell’azione proporzionale.

Comportamento derivativo (D): La componente derivativa produce un segnale di comando in base alla velocità e solo nel momento in cui si verifica uno scostamento della grandezza regolata dal valore voluto. Di conseguenza l’azione derivativa non e' attiva quando non esiste una variazione della misura indipendentemente che la stessa sia costante nel tempo ad un valore diverso da quello voluto.

UNI 10348

RENDIMENTO MEDIO STAGIONALE DI REGOLAZIONE

E' il rapporto tra il fabbisogno energetico utile di riscaldamento degli ambienti con una regolazione teorica perfetta e quello richiesto per il riscaldamento degli stessi ambienti con la regolazione reale.Tiene conto del fatto che un sistema di regolazione che non risponde accuratamente e velocemente alla richiesta di energia genera oscillazioni di temperatura all'interno dell'ambiente che causano incrementi di scambi termici per trasmissione e ventilazione verso l'esterno. Il valore di questo rendimento dipende dalla qualità dei dispositivi di regolazione e dall’adeguatezza del sistema alle caratteristiche dell'impianto e dell'edificio

RENDIMENTO MEDIO STAGIONALE DI REGOLAZIONE


MEGLIO UN IMPIANTO “SEMPLICE” E DI

FACILE GESTIONE E MANUTENZIONE

PIUTTOSTO CHE UN IMPIANTO

TEORICAMENTE PIU' EFFICIENTE MA

“COMPLICATO” ALL'USO E CHE NON

GARANTISCE LA PERMANENZA DELLE

PRESTAZIONI ENERGETICHE E

FUNZIONALI MADIANTE SEMPLICI

OPERAZIONI DI MANUTENZIONE

WARNING !!!

CONTABILIZZAZIONE DEI CONSUMI

Decreto del Presidente della Repubblica 21 dicembre 1999 n.551

Regolamento recante modifiche al D.P.R. 26 agosto 1993 n. 412, in materia di progettazione, installazione, esercizio e manutenzione degli impianti termici degli edifici, ai fini del contenimento dei consumi di energia

Art. 5 Termoregolazione e contabilizzazione

Al comma 3 dell’articolo 7 del decreto del Presidente della Repubblica 26 agosto 1993, n. 412 (5), è aggiunto il seguente periodo:

“Ai sensi del comma 3 dell’articolo 26 della legge 9 gennaio 1991, n. 10, gli impianti termici al servizio di edifici di nuova costruzione, la cui concessione edilizia sia rilasciata dopo il 30 giugno 2000, devono essere dotati di sistemi di termoregolazione e di contabilizzazione del consumo energetico per ogni singola unità immobiliare”.

CONTABILIZZAZIONE DEI CONSUMI

Direttiva europea 2004/22/CE

La direttiva europea 2004/22/CE, meglio nota come direttiva MID (Measuring Instruments Directive), è una direttiva comunitaria che si applica agli strumenti di misura e ne regolamenta la produzione, commercializzazione e la messa in servizio.La MID introduce una “MARCATURA METROLOGICA SUPPLEMENTARE (M)” da affiancare alla ormai ben nota marcatura CE.La direttiva MID è stata recepita dallo stato italiano mediante D.Lgs. 2 Febbraio 2007, N° 22 “Attivazione della direttiva 2004/22/CE relativa agli strumenti di misura”.Il decreto, pubblicato sulla Gazzetta Ufficiale n° 64 del 17-03-2007 Suppl. ordinario n° 73/L è entrato in vigore il 18 Marzo 2007.

ISPESL – RACCOLTA “R”


PREVENZIONE INCENDI – ATTIVITA' 91 D.M. 16 Febbraio 1982 (P>116 kW)

D.Lgs 152/06 – Titolo II – Impianti termici civili

Corrispondente alla L. 615/1966 e alle successive norme attuative e regolamentari, consta di 9 articoli e 1 allegato (IX Impianti termici civili)Si impone (art. 286) per tutti gli impianti non alimentati a gas o gasolio e gestiti conformemente al D.P.R. n. 412/93 e successive modifiche almeno una misura annuale delle emissioni; prevede (art. 287) anche per gli impianti termici a gas di potenza superiore a 232 kW l’obbligo del patentino di conduzione; inoltre (art. 284), entro 90 giorni dall’installazione o modifica di un impianto avente portata termica > 35kW, una denuncia redatta dall’installatore su apposito modello deve essere inviata al Comune (con più di 40.000 abitanti) o alla Provincia; infine (art. 290) i regolamenti edilizi comunali possono imporre la realizzazione di impianti centralizzati, relativamente ad interventi di ristrutturazione e di nuova costruzione, se tale misura sia individuata dai piani e dai programmi previsti dall'articolo 8 del decreto legislativo 4 agosto 1999, n. 351, come necessaria al conseguimento dei valori limite di qualità dell'aria.Il D. Lgs. n. 152/06 potrebbe però creare anche qualche problema a chi effettua la riqualificazione energetica dell’edificio inserendo una caldaia a condensazione: l’art. 285 prevede il rispetto delle caratteristiche tecniche previste da un allegato al decreto, tra le quali spicca tra l’altro l’obbligo di impiegare esclusivamente camini marcati “CE”, che garantiscano l’assenza di condensazione al loro interno. Inoltre i raccordi tra caldaia e canale da fumo devono essere esclusivamente metallici.

Giovanni RAIMONDINI - CTI (Comitato Termotecnico Italiano) Tratto da www.ingmariogiannini.it

IMPIANTI IDRICO SANITARI - CENNI

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IMPIANTI IDRICO SANITARI (A.C.S.) - CENNI



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Grazie per l'attenzione

Relatore: Ing. Gianluigi Costante

e-mail: [email protected]

Grafica: Ing. A. Pambira

gli impianti di riscaldamento, condizionamento e...

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