Sistemi di contabilizzazione

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31/01/2011 Ing. SOCAL - Contabilizzazione individuale 1

Sistemi di contabilizzazione

Ing. Laurent SOCAL

Perché tornare al centralizzato?

Riduzione dei costi di installazione

Riduzione delle potenze per unità immobiliare

– Fabbisogno di potenza per riscaldamento di un appartamento nuovo: 4 kW

una caldaia da 30 kW è una caldaia condominiale per almeno 6 appartamenti – Acqua calda sanitaria centralizzata 200 W (0,2 kW) per unità immobiliare.

In presenza di accumulo il carico medio del sanitario e trascurabile.

Efficienza energetica

– Rendimento impianto ottimale con centralizzazione a livello di corpo fabbrica

L’efficienza di un impianto è massima già con caldaie da 20…30 kW

Portare in giro acqua tiepida fuori da un edificio costa dispersioni ed energia elettrica

Legislazione (connessa al risparmio energetico)

– Divieto di distacco da impianti centralizzati

Ribadito sia nelle detrazioni fiscali, sia nei servizi energia (Dlgs 115/2008) – Piemonte: oltre 4 unità immobiliari, obbligo di impianto centralizzato

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Esempi di potenze di progetto Esempi di potenze di progetto

Condominio vecchio in Padova

130 kW / 16 appartamenti 8 kW/u.i.

Villetta di nuova progettazione

120 m² superficie netta 8 kW

Complesso residenziale di nuova progettazione

4 kW/u.i.

1 vano scala 8 appartamenti 32 kW E’ sufficiente una serie di caldaie da 35 kW in un locale tecnico nel sottotetto

Cos’è un impianto autonomo Cos’è un impianto autonomo

1.

Prelevo calore quando voglio autonomia decisionale

2.

Pago in base a quanto consumo autonomia nella spesa

Due soluzioni

Impianto “autonomo”

– Accendo la caldaia quando voglio

– Pago il gas in base alla lettura del contatore

Impianto centralizzato contabilizzato

– Accendo la mia zona quando voglio oppure

decido la temperatura con le valvole termostatiche

– Pago il calore consumato a contatore

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Contabilizzazione individuale Contabilizzazione individuale

“Non voglio pagare il riscaldamento del mio vicino”…

La contabilizzazione è finalizzata all’utilizzo responsabile del servizio riscaldamento ed è richiesta da L10/91 e direttive CE

La via italiana: contabilizzare il combustibile frammentando gli impianti.

Risultato: il “termogasautonomo”:

– Impianti fortemente sovradimensionatiper soddisfare la produzione di acqua calda sanitaria: bassi rendimenti stagionali di produzione

– Impianti con generatori “da cantiere”:elevate emissioni inquinanti diffuse sia per consumo elevato che per emissione specifica elevata

– Una miriade di impianti: impossibili da verificare da parte della p.a.

– Una miriade di impianti: pochi operatori qualificati quindi manutenzione scarsa ed approssimata

– Il pericolo direttamente in casa: feriti e morti per CO ed esplosioni di gas – Caldaie pericolose in casa? Sul balcone… così rendono ancor meno!

– L’utente paga di più, rischia di più, inquina di più, ha maggiori incombenze (manutenzione)…

– L’installatore ed il manutentore rischiano di più

(dichiarazione di conformità e rapporto di controllo tecnico, allegato H) – Il Progettista non progetta più: impianti fotocopia

– Basso livello qualitativo degli impianti, degli apparecchi e degli addetti.

Dominano le soluzioni a basso costo ed a margini minimi.

La contabilizzazione individuale La contabilizzazione individuale

Consente di pagare in base ai consumi senza dover avere un impianto autonomo

Può provocare sorprese: gli appartamenti più sfavoriti ricevono un conto salato

E’ più equo degli impianti autonomi con una giusta quota ripartita a millesimi, che deve corrispondere al costo della disponibilità del servizio.

Principio generale di ripartizione secondo UNI 10200

–

il prelievo volontario, cioè l’energia erogata dai corpi scaldanti deve essere conteggiata a consumo

–

Il prelievo involontario (energia corrispondente alle perdite del generatore e della rete di distribuzione) va ripartito a millesimi, così come tutte le spese legate alla mera disponibilità del servizio.

Negli impianti a condensazione, valutare le perdite rispetto al potere calorifico superiore.

La quota a millesimi può essere

– Misurata anno per anno dalle apparecchiature di contabilizzazione

– Determinata una volta per tutte in sede di diagnosi energetica

– Decisadal condominio in assemblea (valore comune 30…40%)

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Contabilizzazione/ripartizione Contabilizzazione/ripartizione

Contabilizzazione diretta

–

Misura del calore erogato dai corpi scaldanti (prelievo volontario), espresso in kWh

–

Si possono usare contacalorie diretti o sensori sui radiatori (“ripartitori” !)

Contabilizzazione indiretta (ripartizione)

–

Ripartizione del prelievo volontario in base a degli indici di consumo (esempio: tempi di apertura compensati, …)

–

Determinazione a priori (per calcolo o decisione arbitraria del

condominio) della percentuale del prelievo volontario rispetto al totale

–

Requisiti per una corretta ripartizione :

Proporzionalità dell’indicazione del ripartitore al consumo energetico

Indicazione uguale per i diversi vari utenti

Indicazione corretta anche al variare delle condizioni di funzionamento

Contacalorie diretto Contacalorie diretto

Si fonda sulla misura separata di:

–

Volume d’acqua che transita

(impulsi provenienti da un contalitri)

–

Differenza di temperatura fra mandata e ritorno

Calcola la quantità di calore transitata ad ogni scatto del lanciampulsi sulla base della differenza di temperatura fra mandata e ritorno

Somma progressivamente il calore transitato

Deduce (o indica separatamente!) il calore ripreso dalla caldaia quando è in stand-by

E’ costituito da

–

Contatore volumetrico a turbina, ad ultrasuoni od elettrodinamico

–

Sonde di temperatura di mandata e ritorno (tipicamente PT1000)

–

Unità di calcolo

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Principio di misura Principio di misura

ESEMPIO

All’arrivo di 1 impulso

Volume = 1 litro = 1 kg

∆T = 54 – 51 = 3 °C Energia =

1 kg x 3 °C x 1 kcal/kg·°C = 3 kcal = 3,48 Wh

Problemi:

Precisione nel ∆T Precisione nel volume

Struttura tipica di un impianto centralizzato a zone con contabilizzazione Si predispone una derivazione per ogni zona.

Su ogni derivazione vanno installati:

• Una valvola per poter comandare l’accensione della zona (ad esempio, da cronotermostato)

• Un contacalorie per

misurare il calore prelevato Sono possibili numerose varianti nella scelta del

collegamento della zona (a 2 o 3 vie) e nel collegamento interno alla zona.

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Errori da evitare Errori da evitare

Utilizzo del contacalorie in circuiti ad elevata portata e basso ∆T

– Contacalorie costoso (la taglia dipende dalla portata)

– Misura di ∆T inaffidabile: un piccolo errore sulla singola temperatura causa un grosso errore nella differenza di temperatura (con ∆T = 3°C errore 0,1 °C = 3,3 %)

– Esempio: misura dell’energia fornita ad un condominio con contacalorie posto dopo la valvola miscelatrice comandata dalla regolazione climatica

Utilizzo di contacalorie sovradimensionati

– Inutilmente costoso

– La misura del volume diventa imprecisa alle basse portate

Contacalorie

Contacalorie sui singoli corpi scaldanti sui singoli corpi scaldanti

Principio di misura:

la potenza erogata da un radiatore dipende da

– Dimensioni del radiatore parametro iniziale

– Temperatura del radiatore misura

– Temperatura ambiente 20 °C o misura

si rileva la potenza ad intervalli fissi e si

accumula l’energia calcolata durante l’intervallo

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Potenza radiatore in funzione della temperatura media dell'acqua

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600

20 30 40 50 60 70 80 90 100

Temperatura media dell'acqua [°C]

Potenza emessa [W]

SE IL SENSORE DI TEMPERATURA È POSIZIONATO ALL’ALTEZZA CORRETTA, LA TEMPERATURA DEL RADIATORE PERMETTE DI RISALIRE ALLA POTENZA EROGATA IN QUEL MOMENTO

SENSORE TEMPERATURA MEDIA E TRASMISSIONE DATI

62 °C

Realizzazione pratica Realizzazione pratica

Un apparecchio di misura su ogni radiatore

– Parametrizzato in base alle dimensioni ed alla tipologia del radiatore (UNI 10200)

– Deve essere applicato alla quota corretta

Lettura dell’energia erogata

– Lettura locale (vecchi contatori ad evaporazione)

– Lettura via radio con concentratori

Alimentazione: batterie con durata 6-10 anni

Distanza massima dalla centrale: ad impianto nuovo la portata sembra maggiore. La

comunicazione deve essere garantita anche con

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Struttura tipica di un impianto a colonne montanti con

contabilizzazione

Nel caso di impianti esistenti, si può procedere così:

• Le valvole termostatiche consento di regolare il prelievo di calore;

• I sensori sui radiatori

consentono di contabilizzare il calore erogato.

Il costo è molto inferiore rispetto al rifacimento della rete di

distribuzione od all’installazione di impianti autonomi

Rilievo accurato delle dimensioni e della tipologia dei radiatori

Potenza con ∆T 60 °C: P [W] = 314 x S + C x V

–

S espressa in m² contributo dell’irraggiamento

–

V espresso in m³ contributo per convezione

–

C [W/m³] : da 16900 colonne piccole 24000 Alluminio

Posizionamento all’altezza corretta sul radiatore

(di solito a 65-75 % dell’altezza del radiatore)

Evitare ∆T eccessivi.

Al limite il radiatore si raffredda nella parte inferiore ed il ripartitore non rileva la temperatura corretta.

Condizioni per il corretto funzionamento

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Calcolo potenza radiatore Calcolo potenza radiatore

Rilievo delle dimensioni e della tipologia dei radiatori

Potenza con ∆T 60 °C:

P [W] = 314 x S + C x V

– S espressa in m²

contributo dell’irraggiamento – V espresso in m³

contributo per convezione

– C [W/m³] : da 16900 colonne piccole 24000 Alluminio S = 2 x (H x L + H x P + L x P)

V = L x H x P (lunghezza, altezza, profondità o spessore)

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Schema di principio ripartizione dei costi

Il calore prelevato volontariamente dai singoli utenti (Q₁ + Q₂ + …+ Q_n)

a seguito di loro decisione deve essere fatturato a consumo.

Il resto (Q_tot – ΣQi) deve essere ripartito a millesimi perché si ripartisce in tutto

Q₁

Q₂

Q₃

Q

_tot

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Contabilizzazione dell’acqua calda sanitaria Contabilizzazione dell’acqua calda sanitaria

Strumentazione richiesta

Contabilizzare l’energia richiesta per la produzione con un contacalorie sul primario dello scambiatore Q

_A

Contabilizzare il volume di acqua prelevato dai singoli utenti Q

_U,i

Q_U,i= V_ix (T_boll – T_fredda) x 1,16 kWh/°C·m³

fatturare a consumo

Contabilizzare il volume totale immesso nel bollitore (verifica)

Contabilizzazione del resto Q

_mill

= Q

_U

– Q

_A

a millesimi

Q

_A

T

_fredda

, V

T

_boll

V

_i

Q

_U

Errori frequenti nel passato Errori frequenti nel passato

Le valvole termostatiche fischiano

Pompe con prevalenza fissa ed esagerata

Le valvole termostatiche non funzionano

Impiego di tipi economici a dilatazione di cera, con tendenza al grippaggio estivo, mal posizionate…

I ripartitori danno i numeri Occorre posizionarli accuratamente, rilevare la dimensione dei radiatori, fare una conduzione equilibrata dell’impianto ed

effettuare i conteggi per l’amministratore I contacalorie non funzionano Montati su impianti con ∆T troppo bassi.

Molti contacalorie smettono di contare se ∆T < 1 °C I gestori rovinano gli impianti Zero investimenti, riduzione della temperatura in caldaia

(condensazione) in generatori non previsti per questa marcia Per risparmiare occorre

spegnere gli impianti

Vero solo con vecchi generatori atmosferici o con pessima coibentazione

In alcuni locali fa freddo Aumento della potenza della caldaia anziché ridurla e bilanciare l’impianto

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ESISTENTE

RECUPERO DI UNA CANNA FUMARIA

COLLETTIVA RAMIFICATA COME CAVEDIO PER IL PASSAGGIO DELLA NUOVA RETE DI DISTRIBUZIONE (AGEVOLAZIONE 55%) Uso degli spazi per la rete di

distribuzione invece che per canne fumarie collettive

CENTRALIZZATO CONTABILIZZATO AUTONOMO Costo di costruzione generalmente minore

(occorre fare il confronto a parità di livello tecnologico del generatore)

Costo di costruzione generalmente maggiore

Costo di gestione (manutenzione) minore Costo di manutenzione maggiore

Prestazioni energetiche ottime Prestazioni energetiche buone in presenza di caldaia a condensazione

Compensazione dei furti di calore possibile Furti di calore mai compensati Nessuna preoccupazione di gestione per

l’utente finale

Gestione completamente a carico dell’utente finale

Facile lo sfruttamento di fonti rinnovabili Sfruttamento di fonti rinnovabili difficile in edifici condominiali

Spazio occupato in casa minimo Occupa maggiore spazio in casa

Costo minimo per retrofit su esistente Costo elevatissimo per retrofit su esistente nel caso di impianto a colonne montanti Possibile riscaldare le parti comuni Parti comuni non riscaldate. Rischio gelo.