Termini e calcoli prestazioni energetiche

Il Decreto Legislativo numero 28 del 3 Marzo 2012 è l'ultimo, in ordine di tempo, che fornisce indicazioni sull'obbligo dell'utilizzo di fonti rinnovabili di energia per edifici nuovi o in ristrutturazione.

Per meglio far comprendere la materia in oggetto, segue una spiegazione dei principali termini utilizzati nei Decreti e nelle norme e specifiche tecniche di riferimento.

Per vettore energetico finale si intende una sostanza o energia fornite dall'esterno del confine del sistema per il soddisfacimento dei fabbisogni energetici dell'edificio. La fonte energetica è la fonte dalla quale può essere estratta, prelevata o recuperata energia direttamente o mediante processi di conversione e trasformazione.

Un sottosistema di generazione monoenergetico è un sottosistema che utilizza in uno o più generatori di calore un solo vettore energetico. Un sottosistema di generazione monovalente è sottosistema con uno o più generatori di calore tutti con identico metodo di generazione.

Un sottosistema di generazione plurienergetico è un sottosistema che utilizza in uno o più generatori di calore vettori energetici diversi. Un sottosistema di generazione polivalente ha più generatori di calore con diversi metodi di generazione.

Il carico termico unitario è la condizione di funzionamento nella quale la potenza erogata è pari a quella nominale ossia funzionamento a pieno carico. Il coefficiente correttivo del COP è dato da un determinato valore di fattore di carico CR diviso per il COP della pompa di calore alla potenza termica dichiarata, riferiti alle stesse temperature di esercizio.

L'energia rinnovabile è quella derivante da fonti non fossili (biomasse): eolica , solare, geotermica, aerotermica, idrotermica e del moto ondoso, idroelettrica, da biogas da discarica e da biogas da depurazione. Il fattore di carico della pompa di calore (capacity ratio = CR) è la potenza termica richiesta alla pompa di calore nelle specifiche condizioni di esercizio diviso la potenza termica dichiarata, riferita alle stesse temperature di esercizio.

I generatori preferenziali sono generatori in sistemi polivalenti destinati ad operare prioritariamente. L'intorno di calcolo (bin) è l'intervallo temporale minimo durante il quale le temperature medie della sorgente fredda e della rete di utilizzo possono essere considerate contestualmente costanti.

L'unità di micro-cogenerazione è una unità di cogenerazione con potenza elettrica nominale minore di 50 kW. Una unità di piccola cogenerazione ha una potenza elettrica nominale minore di 1 MW.

Confine energetico edificio e procedure di calcolo

In accordo con la UNI EN 15603, la specifica tecnica considera confine dell'edificio (o di una porzione di edifico, per esempio un appartamento) quello comprendente tutte le aree dell'edificio nelle quali viene utilizzata o prodotta energia termica utile o energia elettrica. Tale confine può non coincidere con quello definito dal fabbricato ed essere esteso a zone esterne di pertinenza dell'edificio.

Se una parte di un impianto tecnologico (generatore, unità di trattamento aria, gruppo frigorifero etc.) è situata all'esterno del fabbricato, ma fa parte degli usi energetici considerati, essa è compresa nel confine energetico dell'edificio.

Nel caso in cui venga fornita, al sistema-edificio, energia prodotta con impianti tecnologici esterni al confine dell'edificio stesso, le perdite di produzione e di distribuzione sino al confine dell'edificio sono considerate nel fattore di conversione in energia primaria dell'energia fornita.

La procedura di calcolo descritta nella specifica tecnica UNITS11300 riguarda sistemi che utilizzano energia termica fornita sia con unico metodo di generazione diverso dalla combustione a fiamma, sia con diversi metodi di generazione e/o vettori energetici.

Partendo dal fabbisogno di energia utile per i singoli circuiti (zone impianto, ACS) si procede a ritroso determinando le perdite di impianto, con cui risalire all'energia messa a disposizione in uscita dai singoli generatori. Considerando poi le perdite di generazione si risale all'energia in ingresso ai generatori (essa dovrà poi essere trasformata in energia primaria con opportuni coefficienti).

I fabbisogni di energia termica utile e le perdite d'impianto, escluse le perdite di generazione, si calcolano come di seguito specificato: fabbisogni di energia termica utile per riscaldamento secondo la UNI/TS 11300-1; fabbisogni di acqua calda sanitaria secondo la UNI/TS 11300-2; perdite d'impianto sino alla distribuzione o all'accumulo inclusi, secondo la UNI/TS 11300-2 per il riscaldamento; perdite d'impianto sino alla distribuzione o all'accumulo inclusi, secondo la UNI/TS 11300-2 per i sistemi acqua calda sanitaria.

Nella procedura di calcolo mensile si determina per ciascun mese il fabbisogno di energia termica utile globale che deve essere fornito dalla generazione.