Calcolo del fabbisogno di energia primaria per il riscaldamento EP H

L’EPH è il valore dell’indice di prestazione energetica per il riscaldamento dell’edificio; esso rappresenta il fabbisogno energetico necessario per riscaldare un metro quadrato di superficie utile riscaldata nel corso di un anno.

Gli immobili possono essere suddivisi in 8 classi energetiche per la climatizzazione invernale, da A+ a G, dove A+ rappresenta la classe a consumo energetico più basso. La classe energetica dipende dal valore di EPH, dunque avere valori bassi di questo indice significa avere un edificio energeticamente più efficiente per la climatizzazione invernale.

Il valore di Eph si può ricavare come:

EPH = · ηg

dove: Qh è il fabbisogno di energia termica primaria;

29,4 15,8 137,7 11,7 139,6 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 Dispersioni Apporti kWh /m 2/an n o Trasmissione Ventilazione Energia utile Solari Interni

Fc è il fattore di di conversione in energia primaria pari a 1 per impianti a gas;

ηg è il rendimento medio stagionale dell’impianto di riscaldamento.

Rendimento medio stagionale dell’impianto di riscaldamento

Il rendimento medio stagionale dell’impianto di riscaldamento è data da:

ηg,H= Qh/QpH

dove: Qh è il fabbisogno di energia termica utile per il riscaldamento;

QpH è il fabbisogno di energia finale (in ingresso al sistema

impiantistico)

Il calcolo del fabbisogno di energia finale si effettua partendo dal fabbisogno di energia termica utile dell'edificio, sommando progressivamente le perdite dei vari sottosistemi al netto dei recuperi sino a giungere al fabbisogno del

sottosistema di generazione. Al fine del calcolo l’impianto si considera suddiviso nei seguenti sottosistemi:

 Sottosistema di emissione;

 Sottosistema di regolazione dell’emissione di calore in ambiente;

 Sottosistema di distribuzione;

 Sottosistema di generazione.

Le perdite di emissione si calcolano in base ai valori di rendimento indicati nel prospetto 17 della UNI TS 11300-2:2008.

Il nostro caso le pareti sono isolate dall’interno e si considera il rendimento di emissione pari a:

ηe= 0,94-0,02= 0,92 [W/m3]

Le perdite di emissione valgono: Ql,e = Qh ·

Le perdite del sottosistema di regolazione si calcolano nel modo seguente:

Ql,rg= (Qh+ Ql,e)·

=1065 [Wh]

Dove sono i rendimenti di regolazione presi dal prospetto seguente:

Le perdite del sottosistema di distribuzione si calcolano come segue:

Ql,d= (Qh+ Ql,e+ Ql,rg)·

= 568 [Wh]

Le perdite di generazione dipendono dalle caratteristiche del generatore di calore, dal suo dimensionamento rispetto al fabbisogno dell'edificio, dalle modalità di installazione e dalla temperatura dell'acqua. Il rendimento medio stagionale di produzione differisce dai rendimenti a pieno carico ed a carico parziale ottenuti con prove di laboratorio secondo le norme di riferimento.

La specifica tecnica prevede la determinazione del rendimento di generazione mediante prospetti contenenti valori precalcolati per le tipologie più comuni di generatori di calore in base al dimensionamento e alle condizioni d'installazione. La lettura dei prospetti seguenti deve essere fatta tenendo conto dei fattori di correzione elencati nella legenda:

 F1 rapporto fra la potenza del generatore installato e la potenza di progetto richiesta.

 F2 installazione all'esterno;

 F4 temperatura media di caldaia maggiore di 65 °C in condizioni di progetto.

La caldaia dell’edificio in oggetto è del tipo a camera stagna (C), tenendo presente che il valore di base si è calcolato grazie ai valori ottenuti dalla prova fumi, si fa riferimento al prospetto seguente per i fattori di correzione:

Si riportano i valori nella tabella riassuntiva:

Fabb energia utile [kWh/a] 14873

Rend emissione 0,92 Potenza media richiesta alla gener 4,24 Perdite emissione 1669 (con Fclima 0.55) 7,71 Rend regolazione 0,94 Potenza termica utile del gen 30

Perdite regolazione 1065 F1 3,94

Rend distribuzione 0,969 Fattore di carico medio gen 14% Perdite distribuzione 550 Rend generazione 0,850

Valore base 91,085 Perdite generazione 3359

F1 (sovrad) -2 Qgn,IN 21107

F2 -4 Potenza ausiliari elettrici -

F4 -1

Rendimento medio annuo 70,5% Energia finale ed EPH

L’energia finale di riscaldamento, ovvero l’energia utilizzata dal consumatore vale:

Efin = = 21107 [kWh]

L’indice di prestazione energetica vale:

EPH = =197,5

[

Per determinare a quale classe energetica appartiene l’edificio in oggetto si fa riferimento alla tabella sottostante:

Classe A+ Eph < 14 kWh/m2 a Classe A 14< Eph < 29 kWh/m2 a Classe B 29< Eph < 58 kWh/m2 a Classe C 58< Eph < 87 kWh/m2 a Classe D 87< Eph < 116 kWh/m2 a Classe E 116< Eph < 145 kWh/m2 a Classe F 145< Eph < 175 kWh/m2 a Classe G Eph > 175 kWh/m2 a

Per distinguere rapidamente l'efficienza dell’edificio le classi energetiche sono contraddistinte da 8 colori e 8 lettere differenti a seconda delle prestazioni. Quindi l’abitazione in oggetto, risulta attualmente in classe G.

L’analisi è stata eseguita anche per le altre cinque abitazioni di riferimento. In allegato si trovano le schede riassuntive dei calcoli sopra descritti.

Fattore di scala

Durante l’intervista agli utenti si è riscontrato un utilizzo dell’impianto di riscaldamento atipico. Dunque per rendere il calcolo indipendente dal utilizzo che l’utente fa del riscaldamento e per verificare il grado di rappresentazione della realtà del modello semplificato proposto, si calcola il fattore di scala. Questo è dato dal rapporto tra i consumi rilevati dall’utente e l’energia finale determinata dal modello:

F.S =

In tabella 9 è riportato il riepilogo dei consumi rilevati da bolletta:

Periodo: anno GAS con IVA m3 smc fatturati

nov-dic 2011 268,1 322,16 454 464,69 gen-feb 2012 300,18 335,59 470 481,07 nov-apr 2012 187,21 225,68 1153 1180,15 mag-giu 2012 49,32 59,68 54 55,27 lug-ago 2012 36,7 44,41 36 36,85 mag-ott 2012 55,27 69,3 152 155,58 TOTALE 896,78 1056,82 1305 2373,61

Moltiplicando per un fattore di conversione pari a 9,59 kWh/m3 si ottiene il valore di consumo totale pari a 12521 kWh.

I consumi relativi al solo riscaldamento si ottengono detraendo al valore totale del consumo di gas, 4 kWh/gg per la cottura e 20 kWh/m2su per la produzione di

ACS. Si ottiene che per il riscaldamento si consumano 9652 kWh. È possibile ora determinare il fattore di scala: FS = 9652/21635 = 0,45.

Il valore ottenuto è piuttosto basso e può essere spiegato dal fatto che la temperatura degli ambienti durante il periodo di riscaldamento non raggiunge i 20 °C ipotizzati nel calcolo del fabbisogno energetico e che non tutti i locali vengono riscaldati.