• Non ci sono risultati.

Fabbisogno energetico per acqua calda

Per calcolare il fabbisogno energetico necessario al riscaldamento

dell'acqua sanitaria ci si avvale del procedimento descritto nella

norma UNI TS 11300 parte 2.

Si utilizzerà il software EC 601 come ausilio allo svolgimento dei

calcoli, in particolare si andrà ad utilizzare la maschera "Acqua

calda sanitaria". Nel seguito viene descritto passo per passo il

procedimento svolto dal software, che seguirà l'iter previsto

Inizialmente dovremo inserire in ingresso alcuni dati già

calcolati in precedenza, in particolare:

• Tw: in questo campo si deve indicare la temperatura di

erogazione dell'acqua sanitaria, espressa in gradi

centigradi; questo dato è già stato stabilito al paragrafo

4.1;

• Categoria della zona: questo valore indica la tipologia in cui rientra l'edificio in esame; questo dato è già stato

stabilito al paragrafo 1.2;

• Superficie utile: in questo campo si deve indicare l'area netta dei locali riscaldati, espressa in metri quadrati;

questo dato è già stato stabilito al paragrafo 1.8;

• Vw: questo valore indica il fabbisogno giornaliero di acqua

calda sanitaria, espresso in litri per giorno; questo dato è

già stato stabilito al paragrafo 4.1;

• To: in questo campo si deve indicare la temperatura dell'acqua

sanitaria in ingresso nel bollitore; questo dato è già stato

stabilito al paragrafo 4.1.

Successivamente viene calcolato il fabbisogno di energia utile

ideale Qh,w (indicato in megajoule) per il riscaldamento dell'acqua

sanitaria, necessario a soddisfare il periodo di una mensilità.

Per fare ciò si risolve la seguente formula, analoga a quella

proposta nel paragrafo 5.2 della normativa UNI TS 11300 parte 2:

Qh,w = c * Vw * (Tw - To) * G

Con c viene indicato il valore del calore specifico dell'acqua,

valutato in 4186 J*kg-1*K-1. La variabile G indica invece il numero medio di giorni in un mese, valutato in 30,5.

Si procede calcolando le perdite per erogazione Ql,w,er (indicate in

megajoule), determinate mediante la formula presente nel paragrafo

Ql,w,er = Qh,w * (1 - ηw,er) / ηw,er

Con ηw,er viene indicato il valore del rendimento di erogazione,

valutato nel 95% come disposto dal suddetto paragrafo della

normativa UNI TS 11300.

Nella sezione dedicata al calcolo delle perdite per distribuzione

Ql,w,d (indicate in megajoule) viene indicato che l'impianto è di

tipo autonomo ed ha una potenza minore di 35 kW; il

soddisfacimento di queste due condizioni permette di utilizzare i

valori di default per il rendimento di distribuzione ηw,d, come

indicato al paragrafo 7.2 della normativa UNI TS 11300 parte 2.

Il rendimento di distribuzione ηw,d viene valutato mediante la

formula:

ηw,d = 1 - fl,w,d

Con fl,w,d viene indicato il valore del coefficiente di perdita,

assunto pari a 0,12 come indicato al paragrafo 6.9.2 della

normativa UNI TS 11300 parte 2. Per il rendimento di distribuzione

risulta dunque un valore pari all'88%; tuttavia il software, per

introdurre un minimo margine di sicurezza, lo considera pari

all'87%.

Le perdite per distribuzione Ql,w,d (indicate in megajoule) vengono

quindi calcolate applicando la seguente formula, come indicato nel

paragrafo 6.11 della normativa UNI TS 11300 parte 2:

Ql,w,d = (Qh,w + Ql,w,er) * (1 - ηw,d) / ηw,d

Nella sezione successiva si valutano le perdite per accumulo Ql,w,s.

Questo valore (indicato in megajoule) viene calcolato mediante la

formula seguente, come indicato nel paragrafo 6.11 della normativa

UNI TS 11300 parte 2:

Con ηw,s viene indicato il valore del rendimento di accumulo. Il

software calcola questo rendimento basandosi su due dati: le

dimensioni del bollitore e il luogo dove il serbatoio d'accumulo è

installato (all'interno di un locale riscaldato oppure no). Si

procede quindi indicando nel campo "Volume di accumulo" il valore

51 - 200; infatti il volume del bollitore scelto risulta di 150

litri, come già calcolato al paragrafo 4.2. Si deve inoltre

spuntare la casella di controllo della voce "Installato

all'interno dell'ambiente riscaldato", in quanto il bollitore è

situato nel locale 1, lo stesso in cui si trova la pompa di

calore; questo locale risulta infatti provvisto di pannelli

radianti a pavimento per il riscaldamento. Per un bollitore

elettrico con le sopracitate caratteristiche il programma calcola

un valore del rendimento di accumulo stagionale ηw,s pari

all'85,8%.

Si può ora calcolare il fabbisogno di energia utile Qp,w (indicato

in megajoule) risolvendo la seguente formula:

Qp,w = Qh,w + Ql,w,er + Ql,w,d + Ql,w,s

Successivamente si deve indicare la quantità di energia

rinnovabile Qp,acs (indicata in megajoule) utilizzata per la

produzione di acqua calda sanitaria. Nel caso del presente

progetto quest'energia rinnovabile è fornita dai pannelli

fotovoltaici installati sul tetto dell'edificio, i quali

produrranno energia elettrica che andrà ad alimentare la pompa di

calore. La quantità di energia ottenuta mediante fonti rinnovabili

per la produzione di acqua calda sanitaria deve risultare pari ad

almeno il 50% del fabbisogno complessivo, come indicato nella

delibera regionale n° 156 del 4 marzo 2008 allegato 2 comma 18.

Il quantitativo energetico medio mensile che si è scelto di

produrre mediante i pannelli fotovoltaici è stato valutato in

600 MJ, pari a 7200 MJ annui. Ogni metro quadrato di pannello

elettrica pari a 500 MJ per anno. Per produrre i 7200 MJ di

energia elettrica da fonte rinnovabile che ci si propone di

ottenere sono necessari un minimo di: 7200 / 500 = 14,4 m² di

pannelli fotovoltaici. Quest'area è nettamente inferiore alla

superficie del tetto dell'edificio, per cui non si prospettano

difficoltà nell'installazione di una quantità di pannelli

fotovoltaici tale da coprire questa estensione superficiale

minima.

Si procede calcolando il fabbisogno di energia utile effettivo Qp',w

(indicato in megajoule), valutato mediante la seguente formula:

Qp',w = Qp,w - Qp,acs

In seguito nel campo "Tipo combustibile" si procede scegliendo

"Energia elettrica" dall'elenco delle opzioni disponibili, in

quanto questa è la forma di energia che alimenta la pompa di

calore installata nell'impianto.

Risulta dunque ora possibile calcolare il fabbisogno di energia

primaria Qw (indicato in megajoule) attraverso la seguente formula:

Qw = Qp',w / ηw,p

Con ηw,p viene indicato il valore del rendimento di produzione;

questo valore è stato stimato nel 98%.

In realtà questo dato risulta di norma superiore, in quanto la

pompa di calore riesce a trasferire all'acqua sanitaria la quasi

totalità dell'energia consumata; la stima è stata volutamente

prudente per dare un maggior margine di sicurezza ai calcoli.

Per il riscaldamento dell'acqua sanitaria risulta dunque un

fabbisogno energetico mensile medio di 520 MJ.

In figura 4-3 si può osservare la maschera utilizzata per eseguire

Capitolo 5

Verifiche di legge sull'impianto

Documenti correlati