Fabbisogni elettrici del sistema di regolazione

I sistemi di regolazione hanno fabbisogni elettrici molto limitati, per cui ai fini delle valutazioni per la norma UNI/TS 11300-2:2008 non si considerano fabbisogni elettrici per il sistema di regolazione.

4.15.3. Fabbisogni elettrici del sistema di distribuzione

I sistemi che utilizzano fluidi termovettori liquidi e tipicamente acqua addolcita utilizzano elettropompe come circolatori. In que-

3 - LE NORME TECNICHE PER LA CERTIFICAZIONE ENERGETICA 177

sto caso il fabbisogno di energia elettrica per le elettropompe si cal- cola come:

Q_PO,d = t_PO × F_v × W_PO,d [Wh] (72) dove:

Q_PO,d [Wh] è fabbisogno di energia elettrica per le elettropompe; W_PO,d [W] è la potenza elettrica della pompa nelle condizioni di

progetto. Per elettropompe monovelocità si può desumere dai dati tecnici o dalla targhetta, per elettropompe dotate di inverter o selezionabili su diverse velocità è opportuno asso- ciare la potenza legata al regime di funzionamento medio nel periodo di calcolo;

t_PO [h] è il tempo convenzionale di attivazione della pompa e si assume pari a:

– FC_gn x t_gn, (FC_gn fattore di carico del generatore, vedi pagi- ne precedenti, t_gn tempo di attivazione del generatore nel periodo di tempo considerato) nel caso in cui è previsto l’arresto della pompa alla fermata del generatore, tipica- mente una sonda di temperatura ambiente interrompe la circolazione quando si verificano le condizioni di set-point, oppure quando la differenza di temperatura tra la manda- ta e il ritorno scende sotto certi livelli;

– t_gn, (tempo di attivazione del generatore nel periodo di tem- po considerato) nel caso in cui la pompa sia sempre in funzione durante la stagione di riscaldamento;

F_v [-] è un fattore che tiene conto della variazione di velocità della pompa, è pari a 1 per pompe a velocità costante, men- tre è pari a 0,6 per pompe a velocità variabile dotate di in- verter.

Questo calcolo è da effettuarsi per ciascuna pompa presente nel sistema di riscaldamento. Si procederà poi con il sommare i fabbi- sogni elettrici risultanti per ottenere i fabbisogni elettrici del siste- ma.

L’energia termica recuperata Q_lrh,d dal sistema di distribuzione per conversione dell’energia meccanica offerta dalle pompe in ener- gia termica al fluido termovettore si ottiene moltiplicando Q_PO,d per un fattore pari a 0,85.

PARTE II - LE NORME TECNICHE

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Negli impianti, comprendenti più reti, ai fini del calcolo del fab- bisogno di energia elettrica ausiliaria, è necessario suddividere l’im- pianto nelle singole reti che lo compongono, qualora esse siano do- tate di una propria elettropompa o elettroventilatore, e calcolare il relativo fabbisogno di energia elettrica. L’energia recuperata andrà associata quindi alle sole unità immobiliari asservita dalla elettro- pompa a loro dedicata.

Nel caso di impianti di nuova progettazione il calcolo dei fabbi- sogni elettrici si effettua in base ai dati di progetto ed alle caratteri- stiche della pompa o del ventilatore dichiarate dal costruttore (con- siderando il punto di lavoro e il relativo assorbimento elettrico).

Nel caso di impianti esistenti si devono reperire i dati di potenza elettrica delle pompe, eventualmente ricorrendo a misure in cam- po.

Se non è possibile reperire i dati o è troppo oneroso misurare i consumi elettrici si può ricorrere a stime basate sulla portata, pre- valenza della pompa e suo rendimento.

Se il fluido termovettore è acqua, la potenza elettrica impiegata dalla pompa è data da:

W_PO,d = Φ_idr / η_PO (73)

dove:

W_PO,d [W] è la potenza elettrica assorbita dalla pompa; Φ_idr [W] è la potenza idraulica richiesta calcolata; ηPO [-] è il rendimento della pompa.

La potenza idraulica è quindi calcolabile con la seguente relazione: Φ_idr = (ρ × V × H_idr) / 367,2 [W] (74) dove:

Φidr [W] è la potenza idraulica richiesta calcolata;

ρ [kg/dm3_{] è la massa volumica del fluido assunta pari a 1;} V [dm3_{/h] è la portata di acqua;}

H_idr [m] è la prevalenza richiesta.

Infine, il rendimento della pompa è calcolabile con le relazioni presenti nella seguente tabella.

3 - LE NORME TECNICHE PER LA CERTIFICAZIONE ENERGETICA 179

Se sono presenti impianti che utilizzano impianti con fluido ter- movettore aria, la potenza elettrica impiegata dal ventilatore è data dalla seguente relazione:

W_Vn,d = Φ_ae / η_vn (75)

dove:

W_Vn,d [W] è la potenza elettrica assorbita dall’elettroventilatore; Φae [W] è la potenza aeraulica richiesta calcolata;

ηvn [-] è il rendimento dell’elettroventilatore, ottenuto per le con-

dizioni di impiego dalla curva caratteristica desumibile dal- la scheda tecnica fornita dal produttore.

La potenza aeraulica Φ_ae è calcolabile con la seguente relazione: Φae = (ρ × V × H) / 100 (76)

dove:

Φae [W] è la potenza aeraulica richiesta dal sistema;

ρ [kg/m3_{] è la massa volumica dell’aria, pari a 1,2 kg/m}3_; V [m3_{/s] è la portata di aria richiesta dal sistema di distribuzio-}

ne;

H [mm c.a.] è la pressione aeraulica totale da ottenere.

Per quanto riguarda il rendimento, se non sono disponibili dati attendibili, si può ricorrere a misure elettriche in campo.

La potenza elettrica assorbita è in questo caso calcolabile come (nell’utilizzare il valore di potenza elettrica misurata, occorre tene- re conto delle condizioni di funzionamento dell’impianto nel mo- mento della misura, e ricalibrare la potenza ottenuta opportuna- mente):

PARTE II - LE NORME TECNICHE

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W_Vn,d = k × TV × I × cos Φ (77) dove:

W_Vn,d [W] è la potenza elettrica assorbita dall’elettroventilatore; TV [V] è la tensione, tipicamente 230 V se monofase e 380 V se

trifase, ma rilevabile diversamente in campo;

I [A] è la corrente assorbita, ricavabile con una pinza ampero- metrica;

k [-] è pari a 1 nel caso di ventilatori con motore monofase; è pari a 1,73 nel caso di ventilatori con motore trifase; cos Φ [-] è il coseno dell’angolo di sfasamento tra tensione e cor-

rente (fattore di potenza) misurato in campo con appositi strumenti (cosfimetro o fasometro).

4.15.4. Fabbisogni elettrici del sistema di generazione

Il fabbisogno di energia elettrica del sistema di generazione è dovuto:

– al bruciatore, per via della movimentazione dei componenti servomeccanici, nonché del ventilatore dell’aria comburente se presente (nel caso di generatori a gasolio vi è la possibilità di un riscaldatore di gasolio tramite resistenza elettrica);

– alla pompa del circuito primario, se presente, che nei piccoli sistemi termoautonomi corrisponde anche alla pompa di di- stribuzione;

– alla pompa anticondensa, se presente, per le caldaie che posso- no essere soggette a corrosione da condense ai fumi di scarico e che necessitano una temperatura dell’acqua di ritorno mag- giore di quella di condensazione dei fumi;

– ad eventuali led di funzionamento o pannelli a cristalli liquidi che mostrano i dati di funzionamento della caldaia.

L’energia elettrica ausiliaria necessaria al sistema di generazione

(Q_gn,aux), in Wh, si calcola come:

3 - LE NORME TECNICHE PER LA CERTIFICAZIONE ENERGETICA 181

dove:

W_aux,Px [W] è la potenza degli ausiliari del generatore alla potenza

intermedia;

t_gn [h] è il tempo di attivazione del generatore durante il perio- do di calcolo.

La potenza degli ausiliari in corrispondenza delle condizioni in- termedie di funzionamento W_aux,Px si calcola per interpolazione line- are tra le seguenti potenze, i cui valori sono desumibili dalle schede tecniche dei generatori:

W_gn,aux,Pn potenza assorbita dagli ausiliari a carico nominale [W]

W_gn,aux,Pint potenza assorbita dagli ausiliari a carico intermedio [W]

W_gn,aux,Po potenza assorbita dagli ausiliari a carico nullo [W]

Si determina il fattore di carico medio del periodo di calcolo FC_u,x come:

FC_u,x = Φ_gn,Px / Φ_gn,Pn (79)

dove:

Φgn,Px è la potenza del generatore al carico Px [kW];

Φgn,Pn è la potenza nominale Pn del generatore [kW]

La potenza del generatore al carico Px, in kW, è data da:

Φgn,Px = Qgn,out / tgn (80)

dove:

Q_gn,out [kWh] è l’energia da fornire al sottosistema successivo a quello

di generazione (accumulo, distribuzione);

t_gn [h] è il tempo di attivazione del generatore nel periodo di calcolo.

Se non sono disponibili la scheda tecnica o i valori di assorbi- mento elettrico per diversi punti di funzionamento, è possibile ela- borare le potenze elettriche impiegate per gli ausiliari di generazio- ne utilizzando la tabella successiva, tratta dalla norma UNI/TS 11300- 2:2008.

PARTE II - LE NORME TECNICHE

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Utilizzando tali valori, ai fini del calcolo del rendimento di gene- razione, le potenze elettriche degli ausiliari W_aux,Pi a potenza nomi- nale Pn, intermedia Pint o nulla Po, in kW, possono essere determi- nate come segue:

n

W_aux,Pi = G + H × Φ_Pn (81)

dove:

ΦPn [kW] è la potenza termica utile nominale del generatore;

G,H,n sono i parametri riportati nella tabella precedente, in fun- zione delle potenze di funzionamento associate (Φ_Pn, Φ_Pint, ΦPo).

4.16. Rendimenti e perdite dei sottosistemi degli impianti di ac-

qua calda sanitaria