Integrazione impiantistica - Teoria esame

INDICE

INTEGRAZIONE IMPIANTISTICA ........................................................................................................................ 2

IMPIANTO ELETTRICO ....................................................................................................................................... 3

PROGETTAZIONE IMPIANTO ELETTRICO .......................................................................................................... 9

INTEGRAZIONE DI SISTEMI PER LO SFRUTTAMENTO DI FONTI DI ENERGIA RINNOVABILE ........................... 9

IMPIANTO IDRICO SANITARIO ........................................................................................................................ 14

IMPIANTO DI RISCALDAMENTO ...................................................................................................................... 20

IMPIANTI ANTINTRUSIONE .............................................................................................................................. 21

IMPIANTO DOMOTICO .................................................................................................................................... 22

1

INTEGRAZIONE IMPIANTISTICA nZEB)

L’edificio a energia quasi zero (nearly zero-energy building significa un edificio che ha delle

prestazioni di energia molto alte, come determinato in accordo con l’allegato I. il quasi zero o la

bassa quantità di energia richiesta dovrebbe essere coperta in misura molto significativa da

energia da fonti rinnovabili, compresa l’energia da fonti rinnovabili prodotta in loco o nelle

vicinanze. Energia da fonti rinnovabili significa energia non proveniente da fissili, ma bensì fonti

come quella eolica, solare, aerotermica, geotermica, idrotermale e energia oceanica, energia

idroelettrica, biomassa, gas di discarica, gas di impianti di trattamento delle acque reflue e biogas.

Il recepimento italiano della direttiva 2002/91/CE è avvenuta con il D.Lgs. 192/2005,

successivamente aggiornato con il D.Lgs 311/2006.

Di assoluto rilievo è inoltre la definizione di edifici nZEB. Il nuovo Decreto stabilisce che un edificio

nZEB, nuovo o esistente, deve rispettare tutti i requisiti previsti dal 1/1/2019 per gli edifici pubblici

e dal 1/1/2021 per tutti gli altri edifici e, contemporaneamente, gli obblighi di integrazione delle

nZEB un edificio che ha

fonti rinnovabili previsti dal D.Lgs. 28/2011. In sostanza, viene definito

caratteristiche di performance migliori rispetto all’edificio di riferimento.

EDIFICI A ZERO ENERGIA: PUNTI CHIAVE

-Involucri ad alte prestazioni;

Serramenti con buone prestazioni e isolamenti, con anche 2 o 3 vetri. Le finestre possono essere

protette con strati con funzioni predefinite (strato fotovoltaico, strato per isolamento, strato per

proteggere dal sole).

-Schermi e schermi solari fissi e mobili (per ridurre il calore dei carichi in estate);

-Utilizzo di materiali innovativi ad alte prestazioni;

-Ventilazione ibrida;

la ventilazione meccanica è fondamentale in edifici di questo tipo e fondamentale è anche

l’utilizzo di un recuperatore di calore da associare alla ventilazione naturale.

-Integrazione di sistemi per lo sfruttamento delle fonti di energia rinnovabile nell’involucro

edilizio;

queste fonti possono essere gli apporti solari (per esempio con pannelli solari o fotovoltaici),

geotermali, vento o con altri sistemi appropriati.

-energia elettrica e riduzione della domanda d’acqua;

possiamo ridurre l’uso dell’acqua e riusare l’acqua piovana o le acque grigie dove possibile. Si può

ridurre pure l’energia elettrica con semplici e poco costosi dispositivi.

-supervisione prestazioni impianti e controllo automatico – creazione di un manuale d’uso;

in modo tale da aiutare le persone che ci abitano a ridurre i consumi, imparando a “guidare” la

loro abitazione.

-Interventi di manutenzione periodica (al fine di mantenere la piena efficienza sia dell'involucro

edilizio che dei servizi edilizi)

PROMEMORIA

• prevedere adeguate schermature delle chiusure trasparenti per ridurre i carichi termici estivi

• in fase di progetto vanno previsti gli spazi necessari per i locali tecnici (centrale termica, centrale

idrica, centrale frigo, centrale UTA, locale quadri elettrici e contatori).

• le reti di distribuzione orizzontale e verticale dalle centrali tecniche devono essere poste in spazi

facilmente ispezionabili (cavedi verticali, connettivi orizzontali) 2

• negli ambienti interni è necessario prevedere una controsoffittatura che permetta una semplice

installazione di macchinari e canalizzazioni dell’impianto di ventilazione e/o climatizzazione,

apparecchi dell’impianto di illuminazione, ecc. Deve inoltre essere previsto uno strato di

distribuzione impiantistica a pavimento (pavimento sopraelevato per uffici)

• è opportuno valutare le superfici necessarie per l’integrazione nell’involucro di sistemi per lo

sfruttamento di risorse energetiche rinnovabili (collettori solari termici, pannelli fotovoltaici, ecc.

in copertura e in facciata, ecc.) in base agli obiettivi prefissati

• nel caso si preveda l’utilizzo di un impianto di tipo geotermico, occorre valutare il numero e il

layout delle sonde geotermiche (distanziate in modo opportuno) nel terreno di pertinenza

dell’edificio o la superficie necessaria per i collettori orizzontali a bassa profondità

• nel caso si ipotizzi la realizzazione di un sistema di recupero acque piovane, occorre individuare

gli spazi per l’installazione del/dei serbatoio/i di raccolta

• è preferibile che i punti di raccolta acque meteoriche e relativi pluviali siano posti lungo il

perimetro della copertura

• prevedere canne di aspirazione per le cappe di eventuali piani cottura in locali adibiti a cucina •

le colonne dell’impianto di scarico acque nere devono essere dotate di esalazione di ventilazione

posta in sommità (copertura). Gli scarichi di bagni o altri locali dotati di apparecchi sanitari devono

essere preferibilmente posti in colonna

• occorre evitare l’ombreggiatura di pannelli fotovoltaici da parte di canne fumarie, esalazioni

colonne di scarico, volumi tecnici vano ascensore, ecc.

• considerare la presenza di volumi tecnici del/i vano/i ascensore in copertura

• valutare sempre l’accessibilità per la manutenzione e sostituzione dei componenti impiantistici

IMPIANTO ELETTRICO

Legge di joule = processo di trasformazione di energia elettrica in energia termica, si crea calore

attraverso la resistenza del conduttore che aumenta l’agitazione molecolare dovuto agli urti tra gli

elettroni e gli atomi del reticolo cristallino.

Un motore elettrico è composto da: Statore (fissa) e Rotore (mobile), che generano un campo

magnetico.

Centrali di produzione energia elettrica

- In tutte le centrali di produzione elettrica una o più macchine generatrici (alternatori)

provvedono a trasformare in energia elettrica l’energia meccanica resa disponibile da una

turbina posta in rotazione con l’ausilio di un fluido (acqua, vapore, aria)

- I livelli di potenza sono ampiamente variabili: da alcune decine di MW delle piccole centrali

alle decine di GW delle centrali maggiori

Trasporto energia elettrica

Turbina Alternatore Trasformatore (per alzare il voltaggio fino ad alta tensione, evitando così

 

eccessive perdite di energia elettrica) linee di trasporto (per abbassare il

 Trasformatore

voltaggio fino media o bassa tensione) utenza

 3

trasformatore

Il è una macchina elettrica statica atta a trasferire, sfruttando il fenomeno

dell’induzione elettromagnetica, energia elettrica a corrente alternata da un circuito a un altro

modificandone le caratteristiche.

L’alternatore è un generatore di corrente elettrica.

Collegamento TRIANGOLO – STELLA uno dei più usati anche per i trasformatori di distribuzione.

Impianto elettrico: complesso di componenti elettrici, anche a tensioni nominali d’esercizio

diverse, destinato ad una determinata funzione

Sistema elettrico: parte di impianto elettrico costituita dal complesso dei componenti elettrici

aventi una determinata tensione nominale (d’esercizio)

Rete d’esercizio: impianto destinato alla distribuzione dell’energia elettrica agli impianti

utilizzatori. Si distinguono una rete di distribuzione pubblica ed una privata, rispettivamente a

monte e a valle dell’origine dell’impianto utilizzatore.

Impianto utilizzatore: impianto costituito dai circuiti di alimentazione degli apparecchi utilizzatori

e delle prese a spina, comprese le relative apparecchiature di manovra, sezionamento,

interruzione, protezione

Origine di un impianto utilizzatore: punto di consegna dell’energia elettrica all’impianto

utilizzatore, in genere da una rete di distribuzione pubblica

Circuito elettrico: parte dell’impianto utilizzatore avente unica alimentazione protetta contro le

sovracorrenti dallo stesso dispositivo di protezione

Circuito terminale: circuito direttamente collegato agli apparecchi utilizzatori o alle prese a spina

I sistemi elettrici possono essere o meno collegati a terra in un loro punto, mentre le masse degli

apparecchi ad essi collegati devono nella maggior parte dei casi essere obbligatoriamente

collegate a terra.

I sistemi vengono classificati con due lettere, che hanno il seguente significato:

prima lettera (situazione del sistema)

T = collegamento diretto a terra di un punto (in genere il neutro)

I = isolamento da terra, oppure collegamento a terra di un punto (in genere il neutro) tramite

un’impedenza

seconda lettera (situazione delle masse)

T = collegamento a terra

N = collegamento al punto del sistema elettrico collegato a terra

sistema TN

Il ha un punto collegato direttamente a terra e le masse dell’installazione collegate a

quel punto per mezzo del conduttore di protezione. 4

sistema IT

Il non ha parti collegate direttamente a terra, mentre le masse sono collegate a terra.

PROVVEDIMENTI DA REALIZZARE PER LA REALIZZAZIONE DI UN IMPIANTO SICURO

1) Protezione dalle tensioni di contatto diretto

Definizione: si parla di contatto diretto quando si entra in contatto con una parte

dell’impianto normalmente in tensione

2) Protezione dalle tensioni di contatto indiretto

Definizione: si parla di contatto indiretto quando si entra in contatto con una massa o con

una parte conduttrice che in condizioni normali non dovrebbe essere in tensione ma che vi

si trova per un difetto dell’isolamento

3) Protezione dai sovraccarichi

Definizione: il sovraccarico è una sovracorrente che si stabilisce in un circuito

elettricamente sano che eventualmente alimenta un carico che presenta una anomalia

(motore con rotore bloccato) o ad un circuito utilizzato al di là dei parametri di progetto

(troppi carichi alimentati dalla stessa presa)

4) Protezione dai corto circuiti 5

Definizione: il corto circuito è una sovracorrente prodotta da un guasto di impedenza

trascurabile tra due o più parti di un circuito che presentano tra loro una tensione

PROTEZIONE DALLE TENSIONI DI CONTATTO DIRETTO

La protezione dalle tensioni di contatto diretto è effettuata prevedendo in generale adeguati

isolamenti per tutte le parti in tensione, comprese le parti d’impianto di categoria 0 (servizi

segnalazioni-telefoni) e racchiudendo le parti attive degli impianti, nonché le giunzioni e

morsettiere, entro custodie; sono ammessi i seguenti provvedimenti:

- isolamento delle parti attive

- protezione mediante involucri e barriere

- protezione mediante ostacoli

- protezione mediante distanziamento

Il grado di protezione degli involucri e delle barriere viene valutato con la sigla IPX1X2 dove X1

individua quanta protezione la barriera o l’involucro realizza contro la penetrazione di corpi solidi

(0 < X1 < 6) e X2 individua quanta protezione la barriera o l’involucro realizza contro la

penetrazione dei liquidi (0 < X2 < 8)

E’ buona prassi nella realizzazione di nuovi impianti che il grado di protezione delle custodie

(involucri dei quadri elettrici, scatole di derivazione, custodie interruttori-prese, ecc.) sia minimo:

IP 55 per posa all’esterno degli edifici o in ambienti bagnati o umidi

IP 44 (IPxxD) per posa in depositi/magazzini, centrali e locali tecnici

IP 40 per posa in altri locali interni

PROTEZIONE DALLE TENSIOMI DI CONTATTO INDIRETTO

Provvedimenti ammessi:

- protezione mediante interruzione automatica del circuito

- protezione mediante componenti elettrici di classe II (con isolamento doppio o rinforzato) e

identificati dal segno grafico (doppio quadrato)

- protezione per mezzo di luoghi non conduttori

- protezione per mezzo di collegamento equipotenziale locale, non connesso a terra

- protezione per separazione elettrica

Solitamente la protezione è realizzata con interruttori automatici con relè termico o con relè

differenziale (scelta consigliata)

Impianti alimentati in Bassa Tensione da contatori della Compagnia Elettrica (Impianti di categoria

I - Sistema TT)

per la protezione da tensioni di contatto indiretto secondo le norme CEI 64-8/4 art. 413.1.4.2, si

deve rispettare la relazione: I < 50/R

a a

dove: I è la corrente che provoca il funzionamento di un dispositivo di protezione (entro 5 secondi

a

per dispositivi di massima corrente, entro 1 secondo per dispositivi differenziali)

R è la somma della resistenza dei dispersori e dei conduttori di protezione nei punti di guasto

a

Qualora la suddetta relazione non possa essere rispettata con i soli interruttori automatici

magnetotermici, ma si debbano utilizzare protezioni aggiuntive del tipo a corrente differenziale, si

selettività di intervento

dovrà rispettare la dei vari interruttori, ovvero, così come eventuali corto

circuiti o sovraccarichi causeranno l’apertura del solo interruttore immediatamente a monte del

circuito interessato dal guasto, senza provocare l’apertura degli interruttori principali dei quadri di

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distribuzione, analogamente, i guasti a terra faranno intervenire la protezione differenziale del

solo interruttore immediatamente a monte del punto di guasto.

Gli interruttori che proteggono i vari circuiti in partenza dai quadri saranno quindi equipaggiati con

protezioni differenziali con correnti e tempi di intervento decrescenti lungo le radiali del sistema di

distribuzione (con correnti e tempi decrescenti rispetto all’interruttore a monte)

PROTEZIONE DAI SOVRACCARICHI E CORTO CIRCUITI

Le protezioni dai sovraccarichi sono realizzate con:

Le protezioni di corto circuito saranno realizzate dagli stessi interruttori automatici citati quali

protezioni contro i sovraccarichi, che soddisferanno anche le seguenti condizioni:

- potere d’interruzione uguale o superiore alla massima corrente di corto circuito (Iccm) presunta

nel punto d’installazione 7

- il valore minimo della corrente di corto circuito produrrà l’apertura dell’interruttore entro 5

secondi

- l’impulso termico lasciato transitare dall’interruttore, per i valori minimo e massimo della

corrente di corto circuito, sarà sopportabile dalla conduttura in relazione alla sezione e al tipo

d’isolamento

La verifica di tenuta dei conduttori all’impulso termico sarà fatta verificando la relazione (norma

CEI 64-8/4 art. 434.3.2): √t < K.S/I

ovvero, con approssimazione consentita: I x t < K x S

2 2 2

x t è il risultato dell’integrale di Joule per la durata del corto circuito lasciato transitare

dove: I

2

dall’interruttore, in A s

2

K è un coefficiente che tiene conto della natura del conduttore e del materiale isolante (CEI 11-7

art. 2.2.02) K = 115 per conduttori in rame isolati con PVC; K = 143 per conduttori in rame isolati

con gomma etilenpropilenica e propilene reticolato

S è la sezione del conduttore in mm 2

La posa delle scatole elettriche nelle partizioni interne deve essere tale da non creare dei “ponti

acustici”: evitare di realizzare scatole elettriche contrapposte tra le due pareti, riducendo l’effetto

isolante.

CLASSIFICAZIONE DEI COMPONENTI ELETTRICI IN CLASSI SECONDO IL LORO MODO DI PROTEZIONE

CONTRO I CONTATTI INDIRETTI

Componente di classe 0: componente dotato di isolamento principale e non provvisto di alcun

dispositivo pe