sts-med regional meeting - sharma

WORKSHOP REGIONALE

«IMPIANTI A CONCENTRAZIONE SOLARE

POLIGENERATIVI: UNA RISPOSTA INTEGRATA AL FABBISOGNO ENERGETICO

DELLE COMUNITÀ MEDITERRANEE»

STS-Med Workshop Regionale Palermo, 6 Novembre 2013

SMALL SCALE THERMAL SOLAR DISTRICT UNITS

FOR MEDITERRANEAN COMMUNITIES

NORME EUROPEE RELATIVE AI PRODOTTI

SOLARI TREMICI

Dr. V.K. SHARMA - Ricercatore ENEA Centro Ricerche Trisaia

Palermo, 6 Novembre 2013

La chiave di volta per la diffusione della tecnologia solare termica è indubbiamente la

disponibilità di normativa tecnica in grado di valutare la qualità dei prodotti immessi sul

mercato sia in termini di resa termica che di affidabilità e durata nel tempo.

A livello CEN il comitato tecnico che si occupa dello sviluppo di norme relative a

terminologia, requisiti generali, caratteristiche, metodi di prova, valutazione di

conformità e etichettatura degli impianti solari termici e loro componenti è il CEN/TC

312.

Il CEN/TC 312 si compone di quattro gruppi di lavoro:

WG 1 : Collettori solari

WG 2 : Sistemi del tipo “Factory made”

WG 3 : Sistemi del tipo “Custom built”

WG 4 : “Normative di misurazione per i termoventilatori, per le macchine di

immagazzinaggio di acqua calda e sistemi di riscaldamento dell’acqua”

STS-Med Workshop Regionale

Palermo, 6 Novembre 2013

IL PANORAMA NORMATIVO EUROPEO CEN ED ISO SULLE

TEMATICHE RELATIVE AI SISTEMI SOLARI TERMICI.

Kick Off Meeting - Palermo, 17/18 January 2013

QUALI SONO GLI STANDARD DI SOLARE TERMICO


Il WG1 ha come scopo lo sviluppo di norme relative a requisiti generali,

caratteristiche, metodi di prova, valutazione di conformità ed etichettatura dei collettori

solari.

Il gruppo di lavoro ha, ad oggi, sviluppato i seguenti standard:

• EN 12975-1 “Sistemi solari termici e loro componenti; collettori solari: requisiti

generali”

• EN 12975-2 “Sistemi solari termici e loro componenti; collettori solari: metodi

di prova”

CEN/TC 312 WG1 EN 12975-1 “SISTEMI SOLARI TERMICI E LORO COMPONENTI

PER I COLLETTORI SOLARI


Relativamente alla norma tecnica EN 12975-1:2006, questa è stata aggiornata nel corso del 2010 a seguito di un

refuso riportato nel paragrafo 1 che ne escludeva l’applicabilità ai collettori a concentrazione pur essendo gli

stessi inclusi nella EN 12975-2:2006. L’eliminazione di tale incongruenza ha reso tale normativa

sostanzialmente applicabile anche ai collettori ad inseguimento e/o a concentrazione. Tale integrazione ha

garantito, anche agli operatori che utilizzano i sistemi a concentrazione, l’accesso ai meccanismi di

incentivazione fiscale (55% attualmente elevata al 65%).

I metodi di prova relativi alla caratterizzazione energetica dei collettori sono quindi applicabili alle

tipologie a concentrazione con o senza inseguimento ed ai CPC.

È possibile alla utilizzare la norma per sottoporre i collettori a concentrazione, con e senza inseguimento a

prove ufficiali delle prestazioni. Tuttavia non è raccomandabile impiegarla, per i collettore a concentrazione con

inseguimento ad alta temperatura, per effettuare prove di durabilità.

La norma EN 12975è applicabile ai collettori solari termici vetrati e non vetrati, a tubi evacuati, a sistemi a

concentrazione. In raffronto alla versione precedente sono stati:

• formalmente inglobati i collettori ibridi (termico - elettrici o PVT);

• definiti meglio i requisiti;

• accolti e recepiti una serie di aggiornamenti resi dai partecipanti ai lavori.

È stato avviato un work item congiunto ISO/TC 180 e CEN/TC 312 finalizzato alla realizzazione di una

norma unica ISO/FDIS 9806:2013 "Solar energy — Solar thermal collectors — Test methods“.

AGGIORNAMENTO DELLA NORMA TECNICA

EN 12975-1:2006


EN ISO 9806 (FUSIONE DI EN 12975-2 CON LO STANDARD

INTERNAZIONALE ISO 9806-1-2-3)

ISO 9806 è stata elaborata in collaborazione dal Comitato Tecnico ISO / TC 180 , Energia solare ,

sottocomitato SC, e dal Comitato Tecnico CEN / TC 312 per i sistemi solari termici e loro componenti.

La presente norma internazionale definisce le procedure per la verifica delle prestazioni, affidabilità , durata e

sicurezza dei collettori solari per riscaldamento dei fluidi, in condizioni ben definite e ripetibili. I metodi di

prova delle prestazioni di eseguire all'aperto, sotto irraggiamento solare naturale, vento naturale e simulato e di

eseguire le prove in ambienti interni con l'irraggiamento solare e vento simulato, sono state descritte. Prove

esterne possono essere eseguiti sia in stato stazionario o come misura per tutto il giorno, in condizioni

atmosferiche variabili.

I collettori testati in base a questo standard internazionale rappresentano una vasta gamma di applicazioni, ad

esempio, collettori a concentrazione per la produzione di energia termica ed calore di processo, collettori piani

vetrati e collettori a tubi sottovuoto per l’acqua sanitaria e riscaldamento degli ambienti, collettori non vetrati

per il riscaldamento di piscine o altre applicazioni a bassa temperatura. Collettori per riscaldamento ad aria

sono stati inclusi nel campo di applicazione della presente norma internazionale. Allo stesso modo, sono

considerati anche i collettori che utilizzano fonti di alimentazione esterne, per il normale funzionamento ed

ragioni di sicurezza ( protezione da surriscaldamento , rischi ambientali, ecc.).

La votazione finale (FV) che è stato aperto il giugno 2013 è stato chiuso con parere positivo. La versione finale

della norma EN ISO 9806 sarà disponibile a breve .

Edizione revisionata di suddetto norma annulla e sostituisce il primo / secondo / ... edizione (EN

12975-2:2006, ISO 9806-1:1994, ISO 9806-2:1995, ISO 9806-3:1995), ecc


TIME FRAME EN ISO 9806

External area of Laboratory

Collector Test Facilities

Factory Made System Test Facilities

SOLAR COLLECTOR AND OVERALL SYSTEM TEST

LABORATORY C/O ENEA Research Centre Trisaia

Furthermore, the laboratory is able to assess the daily and

annual performance of solar domestic hot water systems

according to EN 12976 and ISO 9459/2 standards.

The Laboratory performs:

• efficiency tests both on glazed and unglazed solar collectors according to European (EN 12975) and international (ISO 9806-1 and 3) standards;

• qualification tests (Internal pressure, Internal and External thermal shock, etc.) according the same standards.



ALLESTIMENTO DI UN CIRCUITO DI PROVA PER COLLETTORI

AD MEDIA TEMPERATURA

La determinazione sperimentale della curva di efficienza dei collettori a media temperatura può

essere ottenuta con una procedura simile a quella utilizzata per i collettori piani con la differenza che

in questo caso il range delle temperature di prova è più ampio ( da temperatura ambiente a 350 °C ).

Questo significa che il circuito di prova deve utilizzare olio diatermico invece che acqua . Il circuito

deve essere in grado di fornire una data portata di fluido diatermico ( determinato in base all’area di

captazione) a una temperatura fissa e compresa tra la temperatura ambiente e i 350 °C. C’è necessità

quindi di un loop di regolazione della portata e un loop di regolazione della temperatura nonché di un

sistema di smaltimento dell’energia termica captata dal collettore in modo da garantire la

stazionarietà della temperatura del fluido in ingresso al collettore.

Presso il laboratorio di qualificazione di componenti e sistemi solari è stato allestito un circuito di

prova per collettori a media temperatura con lo scopo di determinare la curva di efficienza per

temperature comprese tra i 25 e i 300 °C con portate variabili indicativamente tra 100 e 3000 kg/h. Il

sistema (come illustrato nella prossima slide) è composto da due serbatoi inerziali per stoccare il

fluido caldo e quello freddo, da scambiatori di calore , pompe , valvole di regolazione ed

intercettazione, Vaso di espansione e caldaia a GPL. Il sistema di controllo è di tipo SCADA ed in

ridondanza è previsto un sistema automatico di acquisizione ed elaborazione dei dati quali portate,

temperature e parametri meteo climatici.

COLLECTOR TEST FACILITY AVAILABLE : UP TO 180°C



SCHEMA DEL CIRCUITO DI PROVA PER COLLETTORI A MEDIA TEMPERATURA

Il WG2 ha come scopo lo sviluppo di norme europee relative a requisiti generali, caratteristiche, metodi di

prova, valutazione di conformità e etichettatura di sistemi solari termici di tipo “Factory made”. La segreteria

tecnica è italiana, il Convenor è il dott. Vinod Kumar Sharma (ENEA) .

Il gruppo di lavoro ha sviluppato, ad oggi, i seguenti standard:

EN 12976-1 “Sistemi solari termici e loro componenti - sistemi prefabbricati - Parte 1:Requisiti generali”

EN 12976-2 “Sistemi solari termici e loro componenti - sistemi prefabbricati - Parte 2 :Metodi di prova”

La EN 12976-1 specifica i requisiti di durabilità (inclusa la resistenza meccanica), di affidabilità e sicurezza

dei collettori solari a liquido. Essa comprende le disposizioni per la valutazione della conformità a tali

requisiti. È applicabile inoltre ai collettori a concentrazione.

La EN 12976-2 indica i metodi di prova per la validazione dei requisiti degli impianti solari termici

prefabbricati specificati nella EN 12976-1. La norma comprende anche metodi di prova per la

caratterizzazione delle prestazioni termiche attraverso la prova dell'impianto nella sua globalità.

La EN 12976-1 è attualmente in revisione, i principali obiettivi dell’aggiornamento riguardano:

•il chiarimento dei criteri utilizzati per garantire che i requisiti vengano adeguatamente soddisfatti;

•una migliore leggibilità ed interpretabilità con una distinzione più netta tra requisiti e procedure di prova;

•il perfezionamento dei metodi di prova esistenti e lo sviluppo di nuovi metodi di prova.

CEN/TC 312 WG2 EN 12976 : SISTEMI SOLARI TERMICI E LORO COMPONENTI -

SISTEMI PREFABBRICATI



Il WG3 ha come scopo lo sviluppo di norme concernenti requisiti generali, caratteristiche, metodi di

prova, e linea guida di installazione per gli impianti solari per il riscaldamento ed i loro componenti

(i collettori solari non sono inclusi).

Il gruppo di lavoro ha elaborato le seguenti norme relative ai sistemi solari termici assemblati su

specifica (sistemi custom built):

EN 12977-1 “Parte 1: requisiti generali dei sistemi per la produzione di acqua calda e di quelli

combinati”;

EN 12977-2 “Parte 2: metodi di prova dei sistemi per la produzione di acqua calda e di quelli

combinati”;

EN 12977-3 “Parte 3: metodi di prova degli accumuli dei sistemi per la produzione di acqua calda

sanitaria”;

EN 12977-4 “Parte 4: metodi di prova degli accumuli dei sistemi combinati”;

EN 12977-5 “Parte 5: metodi di prova del sistema di controllo”

CEN/TC 312 WG3 EN 12977 : SISTEMI SOLARI TERMICI ASSEMBLATI SU

SPECIFICA (SISTEMI CUSTOM BUILT)


La EN 12977-1 specifica requisiti di durabilità, affidabilità e sicurezza dei sistemi custom built di piccola e

grande taglia per la produzione di a.c.s. e per la climatizzazione degli ambienti nel settore residenziale.

La EN 12977-2 si applica ai sistemi custom built di piccola e grande taglia con fluidi termo-vettori liquidi per

applicazioni nel settore residenziale e fornisce i metodi di verifica dei requisiti elencati nella prima parte.

Tale norma include:

Una procedura per la determinazione della resa termica di sistemi Custom Built di piccola taglia ottenuta

mediante prove sperimentali sui componenti utilizzate successivamente per la simulazione;

Metodi per la caratterizzazione energetica e la predizione della resa di impianti Custom Built di grande

taglia.

Si applica ai seguenti tipi di sistemi custom built di piccola taglia:

• sistemi per la sola produzione di acqua calda per usi igienico – sanitari;

• sistemi per il solo climatizzazione invernale;

• sistemi per entrambe le applicazioni;

• altri: come sistemi che includano la climatizzazione estiva.

Per quanto riguarda i sistemi di grande taglia esso si applica innanzitutto ai sistemi di pre-riscaldamento solare

costituiti da uno o più serbatoi, scambiatori di calore, tubazioni e sistemi di controllo automatico, a circolazione

forzata.

EN 12977 : SISTEMI SOLARI TERMICI ASSEMBLATI

SU SPECIFICA (SISTEMI CUSTOM BUILT)


La EN 12977-3 specifica i metodi di prova per la caratterizzazione delle prestazioni dei serbatoi di accumulo

che sono destinati all'utilizzo in impianti solari termici di tipo custom built come specificati in EN 12977-1. Il

tipo di accumulo che è possibile testare secondo la norma è quello comunemente usato negli impianti solari

per la produzione d’acqua calda. Il documento si applica ad accumuli con capacità compresa tra 50 e 3000 litri.

Il documento non è applicabile agli accumuli degli impianti combinati (il riferimento è la EN 12977-4).

La EN 12977-4 illustra i metodi di prova per la caratterizzazione energetica degli accumuli utilizzati nei

sistemi custom built di piccola taglia in accordo alla EN 12977-1. Tali accumuli rientrano tra quelli

comunemente utilizzati nei sistemi combinati. D’altra parte la caratterizzazione energetica di accumuli diversi

ma comunque utilizzanti acqua come fluido termovettore (come i sistemi con pompa di calore) può essere

valutata mediante le prove descritte documento nella norma.

La EN 12977-5 illustra i metodi di prova del sistema di controllo; essa contiene inoltre, i requisiti richiesti al

sistema di controllo in termini di durabilità, affidabilità e accuratezza.

Tale documento considera i seguenti componenti:

• temporizzatori, termostati differenziali,controllori multi-funzione;

• sensori di temperatura, di radianza, di pressione, di livello, misuratori di portata e di calore scambiato;

• attuatori quali pompe, solenoidi, valvole motorizzate o relè;

• le possibili combinazioni di controllori, sensori ed attuatori sopra elencati.

La serie delle norme EN 12977 dovrebbe essere a breve sottoposta a revisione.

EN 12977 : SISTEMI SOLARI TERMICI ASSEMBLATI

SU SPECIFICA (SISTEMI CUSTOM BUILT)


L’ISO TC 180 sta attualmente lavorando ai seguenti documenti tecnici:

• ISO 9488 “Solar energy - Vocabolario”

• ISO/WD 22975-1 "Solar Energy – Collector components and materials -

Part 1: Evacuated tube durability and performance";

• ISO/WD 22975-2 "Solar Energy – Collector components and materials -

Part 2: Heat-pipe for evacuated tubes – Durability and performance";

• ISO/DIS 22975-3 "Solar Energy-Collector components and materials - Part

3: Absorber surface durability".

• ISO/FDIS 9806 “Solar energy - Solar thermal collectors - Test methods”

L’Italia è tra i paesi partecipanti ai lavori normativi.

I LAVORI NORMATIVI DELL’ISO/TC 180


Il CEN/TC 312 è anche impegnato in attività finalizzate a definire requisiti e procedure di

prova per nuovi sistemi e tecnologie emergenti:

•Sistemi ibridi termo /fotovoltaici (PVT);

•Collettori polimerici;

•Collettori e sistemi per le medie temperature;

•Collettori e sistemi per le alte temperature.

In merito ai sistemi ibridi termo /fotovoltaici PVTT, questi possono avere: diverse tecnologie di

cella fotovoltaica; tipi di collettori; media di trasferimento del calore; configurazioni di

sistema; etc.

I gruppi principali sono i collettori piani PVT e i collettori a concentrazione (CPVT).

Va tuttavia notato che nel campo del fotovoltaico, qualità e prestazioni sono direttamente

correlate; è dunque particolarmente importante che siano disponibili prove specifiche per

questa tipologia di unità.

Attraverso prove (effettuate secondo standard internazionali diversi), il costruttore può far sì

che il modulo fotovoltaico in fase di prova, soddisfi tutti i requisiti in materia di efficienza

energetica, resistenza meccanica, shock termico, sicurezza e conformità alle direttive europee

vigenti.

NUOVE TECNOLOGIE EMERGENTI

(COLLETTORI PT/PV)


SOLAR ENERGY SYSTEM

The PVT model produces thermal heat up to 75°C and solar electrical power, 230 V. The installation produces a high rate of energy efficiency and options for upgrading with new technology.

PVT MODEL


The main quality label for solar thermal


Il marchio di certificazione KEYMARK è un marchio volontario, sviluppato dal CEN (Comitato europeo di

normazione) e dal CENELEC (Comitato europeo di Standardizzazione per il Settore elettrotecnico) - entrambi

organismi di normazione europei, uno in ambito generico, l’altro nel solo ambito elettrico - ed è a sua volta lo

sviluppo di un precedente marchio europeo, il CENCER (Mark is a voluntary third-party certification mark).

L’obiettivo da parte degli organismi promotori è stato ed è quello di poter dare alle aziende europee un sistema

certificativo uguale in tutta Europa, che possa superare le frontiere tecniche/commerciali ancora esistenti tra i

vari paesi dell’Unione Europea, evitando la duplicazione delle certificazioni. Inoltre, per gli utilizzatori europei,

il messaggio chiaro e semplice del KeyMark è che il prodotto è conforme alla norma europea specifica.

In pratica, il KeyMark vuole essere per le certificazioni non regolamentate da direttive o regolamenti europei,

quello che per gli schemi cogenti è la marcatura CE.

Specifico per i prodotti del solare termico è il Solar KeyMark, risultato di uno schema di certificazione

volontario, supportato dall’ESTIF - European Solar Thermal Industry Federation, costruito a fronte delle norme

di riferimento EN 12975-1/2 e EN 12976-1/2, applicato ai collettori solari e ai sistemi di captazione e di

accumulo dell’energia solare costruiti per la vendita in kit.

A ulteriore conferma della superiorità del Solar KeyMark, questo è stato scelto da diversi paesi, tra cui l’Italia,

come riferimento tecnico per gli incentivi erogati dai singoli stati agli utilizzatori dei prodotti legati al termico

solare.

IL SOLAR KEYMARK


Sono sostanzialmente due gli scenari futuri, che possono anche essere visti come integrati fra loro.

Nel primo scenario, gli organismi promotori CEN e CENELEC trasferiscono in outsourcing la sola gestione

operativa del KeyMark secondo tre possibili modelli: di trasferimento a un’organizzazione esterna; a più

organizzazioni settoriali; a un’organizzazione che coordini diverse organizzazioni. In questo modo, i regolamenti e il

monitoraggio del marchio rimarrebbero saldamente in mano al CEN, evitando derive non conformi alle basi e ai

principi del KeyMark: al CEN verrebbe così tolta tutta la parte gestionale che, istituzionalmente, non è di sua

competenza e che occupa risorse che potrebbero, invece, operare nel rafforzamento dell’immagine del KeyMark in

Europa. Questo processo sta, in realtà, già attuandosi e nelle prossime tappe, a ottobre e novembre di quest’anno,

verrà presa una decisione definitiva da parte dei Board del CEN (quello degli Organismi di normazione nazionali e

quello amministrativo). Se ci sarà una fumata bianca, entro la prima metà del 2014 il CEN darà seguito operativo al

trasferimento in outsourcing.

Nel secondo scenario, che come detto può perfettamente integrarsi con il primo, il KeyMark si trasformerà in un

Global Mark, abbracciando non solo l’Europa ma tutti i paesi del mondo che vogliano aderire. Questo, più che uno

scenario, è una visione, che ha, però, delle basi concrete. Infatti, già da tempo ci sono delle “task force” che stanno

operando per unificare le norme e, di conseguenza, le certificazioni. Ad esempio nel termico solare, il Solar

KeyMark potrebbe evolvere nel marchio globale Qmark; esiste, infatti, già da un paio d’anni, una task force dedicata

che ha avuto mandato di continuare per altri due anni con l’obbiettivo di giungere a uno schema unico di

certificazione.

Il KeyMark e, nello specifico, il Solar KeyMark sta quindi evolvendosi rapidamente per collocarsi meglio nel

mercato del futuro, sempre più globale e attento alla qualità dei prodotti, così da poter rispondere alle esigenze

future dei fabbricanti. Maggiori dettagli sul solar keymark sono disponibili al http://www.estif.org/solarkeymark/index.php

L’EVOLUZIONE DEL SOLAR KEYMARK


COME OTTENGO SOLAR KEYMARK?

Solar Keymark può essere rilasciato soltanto “da un Ente di certificazione accreditato ed autorizzato dopo che il

prodotto è stato approvato “da un laboratorio accreditato di prova. Per prendere visione della lista degli Enti di

certificazione e dei laboratori di prova, si prega di consultare il sito web del Solar Keymark.

L’Ente di certificazione è l'organismo responsabile dell'emissione del marchio Solar Keymark mentre il

laboratorio di prova è l'organismo responsabile per quanto riguarda le prove;. sia le prove presso il laboratorio che

il controllo del prodotto ed il sistema di gestione di qualità implementato alla fabbrica. Gli Enti di certificazione

sono autorizzati dal CCB (il comitato di certificazione del CEN).

Si consiglia di contattare L’Ente di certificazione più adatto alle vostre esigenze e riempire il modulo da loro

fornito per iniziare la procedura per ottenere il Solar Keymark. Si noti che ogni ente di certificazione utilizza i

servizi di determinati laboratori di prova.

Si prega di visitare il sito web www.solarkeymark.org per gli aggiornamenti recenti.

I REQUISITI PER OTTENERE IL SOLAR KEYMARK

Scelta in fabbrica di un campione del prodotto da testare effettuata dall'ispettore incaricato.

Presso il laboratorio di prova, per i collettori si effettuano i test secondo EN 12975 mentre per i sistemi si applica

la norma EN 12976. Si effettua presso il produttore un’ispezione per verificare se l’ azienda gestisce le varie fasi

di fabbricazione in garanzia di qualità


Costi ridotti per le prove e pratiche amministrative

Certificazione dei prodotti e del sistema di produzione

Aumento della fiducia da parte del cliente

Maggiori opportunità di incremento del volume d'affari

Miglioramento dell’immagine della vostra società

Miglioramento dell’immagine dell’industria solare termica

Accesso ai mercati solari termici a livello europeo

Permette di SUPERARE LE BARRIERE COMMERCIALI,

E CONSENTE l’ACCESSO AGLI INCENTIVI

PREVISIONE PER IL FUTURO: UN MERCATO EUROPEO SENZA

BARRIERE

Lo scopo è di realizzare un mercato Europeo privo di barriere, facendo in modo che il

Solar Keymark venga riconosciuto come marchio di qualità Europeo e sia richiesto

per poter usufruire delle incentivazioni previste nei singoli stati del UE.

MOTIVI PRINCIPALI PER I QUALI È NECESSARIO

AVERE IL SOLAR KEYMARK


Bruxelles, 6 SETTEMBRE 2013 - Il ecodesign e norme di etichettatura energetica per lo

riscaldamento acqua, spazio, combi e serbatoi di stoccaggio sono stati pubblicati oggi

nella Gazzetta ufficiale dell'Unione europea.

Dopo molti anni di sforzi e di una costruttiva cooperazione tra le istituzioni dell'UE e il

settore del solare termico, l'etichetta energetica indicherà ai consumatori finali in tutta

Europa, in modo armonizzato e uso facile, i vantaggi ei risparmi proposti da solare.

"Accogliamo con favore il lieto fine di questo lungo processo", ha detto Robin Welling,

presidente della Federazione dell'industria solare termica europea (ESTIF). Ha aggiunto:

"L'etichetta energetica permetterà ai consumatori di visualizzare il potenziale di risparmio

e di prendere decisioni più consapevoli.

A+++ I SISTEMI SOLARI NEL 2015


Steam and process heat for industry

Efficient solar collector with a high degree of efficiency designed to generate steam

and process heat (up to 160°C) for industry

Grazie per la cortese

attenzione!!

sts-med regional meeting - sharma

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