Gestione dell'energia - Regime estivo

CLIMATIZZAZIONE INVERNALE (RISCALDAMENTO)

Per tutte le categorie di edifici ad esclusione delle categorie E.6(1), E.6(2) e E.8, si assume una temperatura interna costante pari a 20°C.

Per gli edifici di categoria E.6(1) (piscine e saune) si assume una temperatura interna costante pari a 28°C.

Per gli edifici di categoria E.6(2) (palestre) e E.8 (edifici industriali ed artigianali) si assume una temperatura interna costante pari a 18°C.

CLIMATIZZAZIONE ESTIVA (RAFFRESCAMENTO)

Per tutte le categorie di edifici ad esclusione delle categorie E.6(1) e E.6(2) si assume una temperatura interna costante pari a 26°C.

Per gli edifici di categoria E.6(1) (piscine e saune) si assume una temperatura interna costante pari a 28°C.

Per gli edifici di categoria E.6(2) (palestre) si assume una temperatura interna costante pari a 24°C.

Sono gli stessi visti per il regime invernale.

Scambi per trasmissione (UNI/TS 11300-1)

Il coefficiente globale di scambio termico per trasmissione si valuta tramite la

formula:H H H H H= + + +tr D g U AoveH coefficiente di scambio termico diretto per trasmissione verso l'ambienteD esterno [W/K]H coefficiente di scambio termico stazionario per trasmissione verso il terrenog [W/K]H coefficiente di scambio termico per trasmissione attraverso gli ambienti nonU climatizzati [W/K]H coefficiente di scambio termico per trasmissione verso altre zone climatizzate aA temperatura diversa [W/K] (in genere si considera solo lo scambio di energiatermica verso zone climatizzate di altri edifici) 57Non si è soffermato perchè sono le stesse cose già viste per il regime invernale.

Scambi per trasmissione (UNI/TS 11300-1)Il coefficiente di scambio termico diretto per trasmissione verso l'ambiente esterno sivaluta come somma dei coefficienti di scambio termico diretto dei singoli componentidell'involucro: H = HD tr,ieove  H U A L    = ( ) + ( ) +tr,ie i i i k k k j jeU trasmittanza termica (areica)

dell'elemento di parete i-esimo [W/(m K)]²ⁱ A area frontale dell'elemento di parete i-esimo [m]²ⁱ ψ trasmittanza termica lineica del ponte termico lineare k-esimo [W/(m·K)]^k L sviluppo (lunghezza) del ponte termico lineare k-esimo [m]^k χ trasmittanza termica puntuale ponte termico puntiforme j-esimo [W/K]^j La corretta valutazione degli effetti dei ponti termici non può prescindere da una corretta valutazione delle proprietà delle pareti su cui i ponti termici insistono! 58 Scambi per trasmissione (UNI/TS 11300-1) Il coefficiente di scambio termico diretto per trasmissione attraverso gli ambienti non riscaldati si valuta con la relazione H = HΣ × bU_{tr,iu tr,U} dove H coefficiente di scambio termico per trasmissione tra l'ambiente climatizzato e l'ambiente non climatizzato considerato [W/K] b fattore di correzione dello scambio di energia termica tra ambienti climatizzato tr,U e non climatizzato, diverso da 1 nel caso in cui la temperatura diquest’ultimo siadiversa da quella dell’ambiente esterno e dato dalla relazione: H_H = H_tr,U / (H_ue + H_iu) in cui: H_tr,U è il coefficiente di scambio termico tra l’ambiente climatizzato e l’ambiente non climatizzato [W/K] H_ue è il coefficiente di scambio termico tra l’ambiente non climatizzato e l’ambiente esterno [W/K] Anche qui c'è un effetto riduttivo legato agli ambienti non climatizzati che separano l'ambiente esterno dall'ambiente interno attraverso il fattore di correzione "b_tr,U", che si può calcolare o ricavare direttamente da tabella. Ci dice quindi quanto vale l'effetto schermante (quindi la riduzione) che applica alla dispersione la presenza di un elemento non riscaldato. Fattore di correzione per ambienti non riscaldati 60 La ventilazione funziona come per il regime invernale. Scambi termici per ventilazione (UNI/TS 11300-1) Il coefficiente globale di scambio termico per ventilazione, per sola aerazione, sipuò valutare [in W/K] tramite la formula H = c V n (Δθ / 3600) dove: - H è il flusso di calore [W] - c è il calore specifico a pressione costante dell'aria [J/(kg K)] - V è il volume interno ventilato [m³] - n è il tasso di ventilazione convenzionale (numero di ricambi d'aria) [1/h] - Δθ è la differenza di temperatura tra interno ed esterno [K] La densità dell'aria [kg/m³] può essere calcolata come ρ = p / (R T) dove: - p è la pressione atmosferica [Pa] - R è la costante dei gas [J/(kg K)] - T è la temperatura dell'aria [K] Il fattore di utilizzo degli apporti gratuiti, sia d'estate che d'inverno, dipende dal rapporto tra apporti gratuiti e dispersioni e dall'inerzia termica dell'edificio (che viene calcolata come costante tempo). Il fattore di utilizzazione delle dispersioni può essere calcolato come η = (Q - Qg) / (Qs + Qw + Qls + Qtr) dove: - Q è il flusso di calore totale [W] - Qg è il flusso di calore degli apporti gratuiti [W] - Qs è il flusso di calore solare [W] - Qw è il flusso di calore delle infiltrazioni [W] - Qls è il flusso di calore delle perdite per conduzione [W] - Qtr è il flusso di calore delle trasmissioni [W] Questo è tutto, tra apporti e dispersioni.C,veinterni e solari.Il fattore di utilizzo è fornito da diagrammi in funzione del rapporto fra apporti gratuiti e dispersioni totali ed in Vedi appunti Word Muscio: η f= γ τ, funzione della costante tempo. Ove Fattore di utilizzo (pag. 28)C,gn Cγ rapporto tra apporti gratuiti (interni e solari) e dispersioni (per trasmissione eC ventilazione) NOTA: ogni persona adulta equivale ad unaQ Q Q+ stufetta da circa 120/150 W (un anziano sui 70Gli apporti interni sono convenzionali gn int sol, wγ = ≡ W, un bambino sui 200 W)(se non sappiamo cosa c'è dentro C Q Q Q+all'edificio, si prende una tabella...). C,ht C, tr C, ve Inerzia termica dell'edificio, che viene τ costante tempo della zona termica [s] espressa come costante tempo. È importante perché permette di sfruttare al meglio gli ∑ Aκ × apporti gratuiti d'inverno e le dispersioniC j jjτ = ≡m d'estate: distribuisce durante la giornataH H H+ quello che sarebbe unfenomeno concentrato.tr veC capacità termica interna (efficace) dell’edificio/del locale [J/K]_mH coefficiente di dispersione (per trasmissione e ventilazione) [W/K]_k capacità termica per unità di area della j-esima superficie interna [J/(m K)]_2jA area della j-esima superficie interna [m]²jGli edifici hanno una costante tempo, cioè il tempo nel quale la T dell’edificio tende a reagire alla variazione del caricotermico esterno. Questa può variare da pochi minuti (se abbiamo la parete alla giapponese, con carta velina) a giorni(se abbiamo una chiesa o un castello medievale, etc…). 62*Fattore di utilizzazione delle dispersioniη ηQ Q Q Q Q Q Q× ≡ ×= – ( + ) – ( + )C,nd gn C,ls C,ht int sol,w C,ls C,tr C,veQ C( ) gnη f γ ≡ γ τ, τ = mCC,gn C Q HC,ht 63Capacità termica interna (UNI/TS 11300-1)La certificazioneenergetica si fasempre incondizionistandard;la diagnosienergeticapotrebbe invecedirci di

Ragionare meglio sul condizionamento piuttosto che sull'impianto di riscaldamento.

Apporti interni:

Per gli edifici di categoria E.1 (1) e E.1 (2) (abitazioni), aventi superficie utile di pavimento minore o uguale a 120 m², il valore globale degli apporti interni [W] è ricavato con la formula: A × f int = 7.987 - 0.0353 × f² int

Per superficie utile di pavimento superiore a 120 m²: A = 450 W int

Nei casi di valutazione di progetto o di valutazione standard, per gli edifici diversi dalle abitazioni gli apporti termici interni sono espressi, in funzione della destinazione d'uso secondo quanto riportato in un apposito prospetto.

Apporti interni:

In estate, gli apporti che contano sono quelli solari.

Apporti solari:

Gli apporti (gratuiti) solari attraverso gli elementi finestrati si valutano con la formula: Q sol,w = Σ(Q φ b - Q φ t)

sol,mn,k tr,U sol,mn, x, jk jflusso solare che entra negli ambienti adiacenti non climatizzatiove e che poi passa attraverso le pareti di una quantità 1 - "b tr,U"Q apporti solari [J/periodo oppure kWh/periodo]sol,w flusso termico k-esimo di origine solare mediato sul tempo [W oppure kW]sol,mn,kb fattore di riduzione per l’ambiente adiacente non climatizzato xtr,U b H H H= / ( + )tr,U ue iu ue flusso termico j-esimo di origine solare nell’ambiente adiacente nonint,mn,x,j climatizzato x, mediato sul tempo [W oppure kW]t durata del periodo considerato (il mese oppure il periodo considerato) [soppure h] 67Flusso termico di origine solareIl flusso termico di origine solare sulla superficie k-esima, trasparente o opaca, sicalcola con la formula: fattore riduttore legato agli irradianza solare: potenza termica che incideombreggiamenti esterni sull'unità di superficie esterna dell'involucro.d'estate è praticamente Nel calcolo giornaliero,

È quella Φ F A I= × ×pari a 1 media giornaliera, che viene sol,mn,k sh, ob,k sol,k sol,mn,k calcolata su base mensile. Dove Formula per i flussi termici diretti, sia per gli area esterna: è un'area equivalente (non è l'area della superficie finestrata ma quella degli elementi opachi che per quelli trasparenti. solare effettiva che si impiega per piccole modifiche per la certificazione energetica). F fattore di riduzione per ombreggiatura relativo ad elementi esterni per l'areash,ob,k di captazione solare effettiva della superficie k-esima, ottenibile da UNI/TS11300-1 o altre norme. A area di captazione solare effettiva della superficie k-esima con datosol,k orientamento e angolo d'inclinazione sul piano orizzontale [m2], la cui2metodologia di valutazione per componenti trasparenti dell'involucro è completamente diversa da quella per componenti opachi. I irradianza solare media giornaliera (media effettuata su base mensile)sol,mn,k incidente.sulla superficie k-esima, con orientamento e angolo d'inclinazione sul piano