IL BILANCIO ENERGETICO DELL`EDIFICIO SECONDO SECONDO

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IL BILANCIO ENERGETICO
DELL’EDIFICIO SECONDO
SECONDO LE NORME
UNI TS/ 11300
Modulo III
Ing. Vincenzo Triunfo 06.12,2013
FABBISOGNO DI ENERGIA PRIMARIA
FABBISOGNO DI ENERGIA PRIMARIA
DATI DI INGRESSO PER IL CALCOLO
Ai fini del calcolo dei rendimenti o delle perdite, gli impianti si considerano suddivisi in
sottosistemi e la determinazione del rendimento medio stagionale di un impianto di
riscaldamento e del fabbisogno di energia primaria deve essere effettuata in base ai
rendimenti (o alle perdite) dei sottosistemi che lo compongono.
Impianti di riscaldamento:
 sottosistema di emissione;
 sottosistema di regolazione dell'emissione di calore in ambiente;
 sottosistema di distribuzione;
 eventuale sottosistema di accumulo;
 sottosistema di generazione.
VALUTAZIONE DELLE PERDITE
Per ciascun sottosistema, identificato con il pedice x , si deve determinare:
 il fabbisogno di energia richiesto in ingresso del sottosistema Qin,x ;
 l'energia ausiliaria totale richiesta Qaux,x ;
 le perdite Ql,x ;
 le perdite recuperate Qlrh,x .
Sulla base di:
 energia utile da fornire in uscita Qout,x ;
 caratteristiche del sottosistema e condizioni di funzionamento dell'impianto.
Per ogni sottosistema, identificato con il pedice x , vale il seguente bilancio termico:
Il termine (Ql,x - Qlrh,x ) è il valore delle perdite al netto delle perdite recuperate:
Qaux,lrh,x energia termica recuperata dagli ausiliari elettrici.
VALUTAZIONE DELLE PERDITE
FABBISOGNO ELETTRICO
AUSILIARI SOTTOSISTEMA
Qaux,,x
ENERGIA ELETTRICA
RECUPERATA
ENERGIA
PRIMARIA IN
INGRESSO
Qin,x
Qaux,Irh,x
SOTTOSISTEMA X
Ql,x
PERDITE TERMICHE
PERDITA ENERGIA
ELETTRICA
Qout,x
ENERGIA
PRIMARIA IN
USCITA
SOTTOSISTEMA DI EMISSIONE
Valori dei rendimenti da prospetto
I valori dei rendimenti dipendono dall’altezza dei locali e da carico termico.
Si collegano alla casella della pagina dati generali relativa all’altezza netta dei locali
h≤4m
E solo per i radiatori due
opzioni da spuntare :
 Parete riflettente (che
comporta una riduzione del
rendimento di 0.01)
 Temperatura di mandata
dell’acqua < 65°C
Radiatori su parete esterna non isolata
0.91
0.90
0.88
Calcolo del carico termico medio annuo, espresso in W/m3 è ottenuto dividendo il fabbisogno annuo di energia termica
utile espresso in Wh, calcolato secondo la UNI EN ISO 13790, per il tempo convenzionale di esercizio dei terminali di
emissione, espresso in ore, e per il volume lordo riscaldato del locale o della zona espresso in metri cubi.
Qh / 24 h * giorni di riscaldamento * volume lordo del locale riscaldato [W/m3]
Le perdite di emissione si calcolano in base ai valori di rendimento dal prospetto secondo
la formula:
Ql,e = Q’h x (1- ηe) / ηe
Dove
Q’h è il fabbisogno ideale netto per il riscaldamento ottenuto considerando il fabbisogno
ideale di energia termica utile dell’ involucro al netto di eventuali perdite recuperate dal
sistema di acqua calda sanitaria (ad esempio nel caso di un accumulo installato all’interno
dell’ambiente riscaldato)
SOTTOSISTEMA DI REGOLAZIONE
Valori dei rendimenti
da prospetto
Le perdite di regolazione si
calcolano in base ai valori di
rendimento dal prospetto
secondo la formula:
Ql,rg = (Q’h + Ql,e ) x
(1- ηrg)/ ηrg
SOTTOSISTEMA DI DISTRIBUZIONE
Metodo di calcolo da appendice A
Questo tipo di metodo è previsto per sistemi edificio-impianto complessi in cui è necessario
individuare i circuiti primari e secondari che compongono il sottosistema e attribuire a
ciascuno di essi i valori dei parametri di calcolo.
Il calcolo segue una procedura analitica:
si determina l'energia termica utile effettiva Qhr (=Qd,out) che deve essere fornita dal
sottosistema distribuzione, secondo l'equazione
Qhr = Q’h + Ql,e + Ql,rg - Q aux,e,lrh
Q’h fabbisogno ideale dell’ involucro
Ql,e perdite di emissione
Ql,rg perdite di regolazione
Qaux,e,lrh energia ausiliaria del solo sistema di emissione
si determinano le trasmittanze lineiche U i degli elementi della rete di distribuzione,
espresse in W/mK, tenendo conto di diametro, spessore e conduttività dell’isolante, tipologia
di installazione
SOTTOSISTEMA DI DISTRIBUZIONE
Si determinano le lunghezze L i degli elementi della rete di distribuzione
Si determina il tempo di attivazione t i del circuito nel periodo di calcolo (dati di progetto o di
esercizio); sono le nostre 24 ore x Giorni del mese
Si calcolano le perdite totali Q d,l come somma delle perdite dei singoli tratti:
Qd,l = S Li x Ui x (J w,avg,i – J a,i)x ti
lunghezza equivalente
non isolata
ponti termici
maggiorazione % su Li
per staffaggi di linea
non isolati
10 %
singolarità non isolate:
pompa di circolazione
inserire una casella che
chieda il numero di
pompe presenti
0,3 m
dovrebbe essere
sommato a Li per ogni
elemento presente
valvola miscelatrice
chieda il numero di
valvole
0,6 m
dovrebbe essere
elemento presente
flangia,bocchettone
chieda il numero di
flange o bocchettoni
0,1 m dovrebbe essere
elemento presente
[Wh]
Altezza
edificio
TIPO DI IMPIANTO
AUTONOMI
In questo caso le perdite si
calcolano :
Qld = Qhr x (1- ηd)/ηd
Dove
Qhr è il fabbisogno energetico
utile effettivo richiesto da
ciascuna zona e tiene conto
delle perdite di emissione e di
regolazione
Qhr = Q’h + Qle + Qlr
Isolamento distribuzione
Legge 10/91
Periodo di
realizzazione
dopo il 1993
Discreto
Periodo di
realizzazione
1993-1977
Medio
Periodo di
realizzazione
1976-1961
Insufficiente
Periodo di
realizzazione
prima del
1961
-
0,990
0,980
0,969
0,958
CENTRALIZZATI A
DISTRIBUZIONE
ORIZZONTALE
Fino a 3 piani
0,980
0,969
0,958
0,947
Oltre 3 piani
0,990
0,980
0,969
0,958
CENTRALIZZATI CON
MONTANTI DI
DISTRIBUZIONE
Montanti in traccia nei
paramenti interni.
Isolamento secondo
legge 10/91
Periodo di costruzione:
dopo il 1993
1 piano
0,936
-
-
-
2 piani
0,947
-
-
-
3 piani
0,958
-
-
-
4 piani
0,969
-
-
-
5 piani e più
0,98
-
-
-
1 piano
0,908
0,880
0,868
0,856
2 piani
0,925
0,913
0,901
0,889
3 piani
0,939
0,927
0,917
0,904
4 piani
0,949
0,938
0,927
0,915
5 piani e più
0,955
0,943
0,934
0,922
1 piano
0,901
0,876
0,851
0,824
2 piani
0,913
0,925
0,901
0,876
3 piani
0,925
0,936
0,913
0,889
4 piani
0,936
0,936
0,913
0,901
5 piani e più
0,947
0,947
0,925
0,913
CENTRALIZZATI CON
MONTANTI DI
DISTRIBUZIONE
Montanti in traccia nei
paramenti interni o
nell'intercapedine Isolamento leggero
1993-1977
CENTRALIZZATI CON
MONTANTI DI
DISTRIBUZIONE
Montanti correnti
nell'intercapedine.
Senza isolamento
prima del 1976
SOTTOSISTEMA DI GENERAZIONE
L’appendice B prevede due metodi di calcolo delle perdite di generazione di generatori di calore con
combustione a fiamma per combustibili liquidi e gassosi:
1)metodo basato sui dati dei generatori di calore dichiarati secondo la Direttiva 92/42/CEE da
applicare nel caso di generatori di calore per i quali i dati siano dichiarati dal fabbricante ai sensi della
Direttiva 92/42/CEE (dati di prodotto). Tale metodo si basa su dati rilevati da un laboratorio di prova.
2) metodo analitico basato su dati forniti dai costruttori o rilevati in campo da applicare :
per generatori di calore di costruzione precedente al recepimento della Direttiva 92/42/CEE per i
quali non sono disponibili i dati richiesti dalla Direttiva;
per determinare l'effetto delle condizioni di esercizio in generatori a condensazione.
Il metodo non prende in considerazione le perdite durante i cicli di accensione del bruciatore. Le perdite al camino a
bruciatore spento non sono facilmente determinabili e la loro valutazione è generalmente prevista sulla base dei valori
di default. Nei generatori di calore moderni l'influenza di quest'ultimo parametro è comunque minima.
Tipo di generatore
P termica utile nominale del
generatore installato/P di progetto
richiesta
1
2
4
Generatore atmosferico tipo B antecedente al 1996
84
82
78
Generatore atmosferico tipo B 1 stella
88
86
82
Generatore atmosferico tipo B 2 stella
90
88
84
91
88
Inserire le opzioni
•installato all’esterno ( - 9 sui valori riportati )
•camino di altezza > 10 m ( - 2 sui valori riportati )
•temperatura media di caldaia in condizioni di progetto > 65°C ( - 2 sui valori riportati )
Generatore a camera stagna tipo C 3 stelle
93
Inserire le opzioni
Tipo di generatore
P termica utile nominale del
generatore installato/P di
progetto richiesta
1
1.25
1.5
Generatore di calore a gas o gasolio con bruciatore ad aria
soffiata o premiscelato, modulanti antecedenti al ‘96
86
85
84
soffiata o premiscelato, modulanti 1 stella
88
87
86
soffiata o premiscelato, modulanti 2 stelle
90
89
88
Inserire le opzioni
•generatore monostadio ( - 1 sui valori riportati )
•camino di altezza > 10 m in assenza di chiusura dell’aria comburente all’arresto(non applicabile ai
miscelati)( - 2 sui valori riportati )
In questo caso le perdite si calcolano: Ql,gn =(Qlr + Qld) x (1- ηgn )/ηgn
VALUTAZIONE DEL FABBISOGNO DI ACS
FABBISOGNO NETTO DI ACS
la differenza di temperatura è di 25°C
G sono i 365 gg dell'anno fissi per le abitazioni, mentre per le altre destinazioni d'uso la norma fa
intendere che bisogna considerare i giorni di occupazione, per gli alberghi e hotel è richiesto di indicare il
numero di giorni al mese.
FABBISOGNO DI ACS PER REDISENZE
Vw per il residenziale è Vw = a x Su
FABBISOGNO DI ACS PER ALTRI USI
Vw per il non
residenziale è
Vw = a x Nu
PERDITE DI DISTRIBUZIONE
due opzioni:
con ricircolo le perdite si calcolano in maniera analitica, la pompa ausiliaria per il ricircolo
che va calcolata come fabbisogno elettrico ma non se ne considera il relativo recupero
termico.
senza ricircolo le perdite si calcolano (metodo semplificato):
Ql,w,d= (Qh,w / ηw,er) x fl,w,d
le perdite recuperate sono date da: Qlrh,w,d= frh,w,d x Ql,w,d
PERDITE ACCUMULO
2 opzioni :
accumulo interno al generatore
le perdite non si valutano in quanto comprese in quelle di produzione,
accumulo esterno al generatore
le perdite vanno calcolate:
Qlw,s = Ss/ ds x (θs - θa) x ts x λs [Wh]
dove
Ss superficie esterna dell'accumulo [m2]
ds spessore dello strato isolante
θs è la temperatura media dell'acqua nel bollitore
θa è la temperatura del locale dove è installato l'accumulo se:
- ubicato nell'ambiente riscaldato (in questo caso le perdite sono recuperabili totalmente)
- ubicato in altro ambiente
RENDIMENTI CONVENZIONALI GENERAZIONE
RENDIMENTO GLOBALE MEDIO STAGIONALE ACS
Calcolare e far visualizzare il valore del rendimento globale del sistema ACS
η w,g = Qh,H + Qh,w / Qp,H,w
dove Qh,w è il fabbisogno netto di acqua calda sanitaria
Qp,w = Q’h + Ql,e,h + Ql,rg,h + Ql,d,h + Qh,w + Ql,er,w + Ql,d,w + Ql,gn+ (Qaux,w + Qaux, H)* fp,el
FABBISOGNO EP CLIMATIZZAZIONE ESTIVA
Fabbisogno effettivo raffrescamento
Fabbisogno energia elettrica ausiliari
Fatt. conv. Energia elettrica
Fabbisogno effettivo trattamento aria
Fatt. conv. Energia primaria
vettore energetico generatore
Coefficiente di prestazione medio mensile produzione energia froigorifera

IL BILANCIO ENERGETICO DELL`EDIFICIO SECONDO SECONDO

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