Il presente documento conclude l’attività triennale pre-normativa sulla determinazione dei fabbisogni e consumi di energia primaria dei dispositivi ausiliari elettrici degli impianti di riscaldamento di uso civile. Questa attività trae la sua ragion d’essere dalla considerazione che norme finalizzate a rendere più efficienti i sistemi edificio-impianto possono rappresentare uno strumento importante sia per il SE che per i tecnici coinvolti nella progettazione e manutenzione degli impianti che per gli utenti finali. Poiché si sono ravvisate delle mancanze di norme tecniche nello specifico settore oggetto della presente attività ed è stato riscontrato l’interesse da parte del Comitato termotecnica italiano (CTI), organo tecnico dell’UNI, nella promozione di una ricerca sull’argomento, si è ritenuto opportuno contribuire come RdS alla corretta definizione delle norme mancanti mediante la messa a punto di elaborazioni teoriche e l’acquisizione di dati sperimentali per la definizione di norme relative a: – verifica della rispondenza ai requisiti di legge (Legge 10/91) del progetto di sistemi edificio-impianto per quanto riguarda la climatizzazione – certificazione energetica di edifici. La valutazione dei fabbisogni e dei consumi elettrici degli ausiliari negli impianti di riscaldamento di edifici ed impianti di nuova progettazione o ristrutturati, è attualmente effettuata con metodologie non unificate. Particolari difficoltà sussistono nell’attribuire la potenza elettrica e quindi i fabbisogni stagionali ai dispositivi ausiliari degli impianti esistenti. Inoltre, i dati di potenza elettrica ausiliaria dei principali componenti degli impianti di riscaldamento sono normalmente forniti in modo generico, mancando norme tecniche specifiche. Tutto ciò ha le seguenti importanti conseguenze: (1) Non è oggi disponibile una metodologia per una valutazione unificata dei fabbisogni elettrici degli ausiliari degli impianti di riscaldamento e del conseguente fabbisogno di energia primaria (2) L’influenza, sia in termini di carico che di consumi, sulla rete elettrica nazionale degli impianti di riscaldamento non è determinabile in modo attendibile, né sono ipotizzabili i risparmi ottenibili con idonei interventi (3) Non è attualmente possibile un confronto omogeneo di tali fabbisogni tra diverse configurazioni impiantistiche, alcune delle quali risultano particolarmente voraci di energia elettrica. Il presente studio si propone di contribuire a colmare queste lacune al fine di promuovere una valutazione unificata dei fabbisogni elettrici degli ausiliari degli impianti di riscaldamento, sia una comparazione dei consumi di varie configurazioni impiantistiche.

Lo studio è stato delimitato agli edifici a destinazione residenziale in considerazione delle risorse disponibili ed è stato svolto seguendo un programma di lavoro sviluppato avvalendosi della collaborazione del CTI. L’attività nel suo complesso è stata suddivisa in due milestone di cui la prima è stata descritta nel rapporto A4504779 del 2004 e la seconda è l’oggetto del presente rapporto. Nella prima milestone, conclusasi nel 2004, relativamente alla parte analitica è stata fatta la messa a punto di metodi analitici per il calcolo dei fabbisogni su base mensile che ha portato alla elaborazione di una serie di algoritmi di calcolo diversificati a seconda della tipologia d’impianto (tipo di combustibile, tipologia e taglia dell’impianto di generazione del calore, sistema di circolazione) da trattare. E’ stata anche fatta un’analisi della normativa nel settore sia per l’Italia che per alcuni Paesi europei (Francia, Germania, Gran Bretagna). Sempre nella prima milestone, per la parte propedeutica alla fase sperimentale, sviluppata poi nella seconda milestone, è stata innanzitutto redatta in dettaglio la casistica delle tipologie edilizie ed impiantistiche di interesse per l’attività normativa. I sistemi di riscaldamento sono stati suddivisi nei sottosistemi interessanti per i consumi elettrici: emissione, distribuzione e generazione. Parallelamente è’ stata quindi elaborata la modulistica tecnica necessaria alla raccolta dei dati di consumo e dei dati per la caratterizzazione dell’edificio e dei componenti della centrale termica dei siti da monitorare. L’attività svolta nella seconda milestone nel corso del 2005 viene descritta nel presente rapporto. Il documento consta di quattro parti di cui: – la prima è relativa all’esposizione delle modalità di conduzione e dei risultati della campagna di misura – la seconda e la terza parte trattano rispettivamente l’analisi dei risultati della campagna di misure preliminare sul servizio misto riscaldamento – acqua calda sanitaria e l’analisi dei risultati della campagna di misura per l’intera stagione di riscaldamento 2004-2005 – la quarta parte contiene gli aggiornamenti sulle metodologie di calcolo dei fabbisogni per le varie configurazioni impiantistiche Nella terza parte viene inoltre riportata l’applicazione degli algoritmi di calcolo, esposti nel precedente rapporto, per le configurazioni impiantistiche oggetto dell’indagine. Per poter effettuare questa operazione, tutti i dati di misura sono stati rielaborati per attribuire i consumi al periodo legale di riscaldamento e ai giorni effettivi di ogni singolo mese. Inoltre, nei tre edifici con servizio misto riscaldamento/acqua calda sanitaria sono stati indicati i consumi attribuiti al solo servizio riscaldamento ed una proiezione dei consumi annui globali riscaldamento + acqua calda sanitaria. Si esamina adesso più in dettaglio il contenuto delle varie parti del presente rapporto. Gli obiettivi che ci si prefiggeva di raggiungere nella campagna di misura, le cui modalità di effettuazione sono descritte nella prima parte del rapporto, erano la misura dei consumi di energia assorbita dagli ausiliari elettrici di centrali termiche di riscaldamento che utilizzano combustibile fossile (gas o gasolio), la misura

dei consumi di combustibile (gas o gasolio) e la raccolta nei siti monitorati delle informazioni necessarie a verificare, anche se per una casistica limitata, la validità degli algoritmi teorici. La campagna di misura si è svolta con le seguenti fasi: − individuazione di un’ampia rosa di siti candidabili per l’effettuazione della campagna di monitoraggio − esame sommario delle caratteristiche dei siti al fine di restringere la scelta ad un numero di edifici compatibile con le risorse disponibili per l’attività di monitoraggio − sopralluoghi nei siti selezionati per la raccolta delle informazioni necessarie a caratterizzare edificio ed impianto e a determinare numero e tipo di sensori (contatori di energia elettrica e contaore) necessari al rilevamento dei consumi − acquisto ed installazione della strumentazione − avvio e conduzione della campagna di misura per il rilevamento dei consumi di a.c.s. e di riscaldamento. La campagna di raccolta dei dati, che ha riguardato complessivamente nove siti scelti nell’area milanese, è iniziata i primi giorni di ottobre 2004 e si è conclusa il 15 aprile 2005. La destinazione d’uso degli edifici scelti è ad edilizia residenziale. Si tratta di condomini, in alcuni casi comprendenti un solo stabile, in altri un complesso di più stabili serviti da unica centrale termica. Nella prima parte della campagna di misura (primi di ottobre – 15 ottobre 2004) sono stati raccolti i dati relativi ai soli consumi per a.c.s., mentre dal 15 ottobre 2004 al 15 aprile 2005 sono state rilevate le misure dei consumi per riscaldamento con periodicità mensile. Nel corso della campagna, è stata tenuta nota delle modalità di utilizzazione degli impianti (avvio e fine dell’attivazione dell’impianto, orari di accensione/spegnimento della caldaia, temperatura di distribuzione, etc.). Negli edifici compresi nella campagna di misure ne sono stati inseriti tre dotati di servizio misto riscaldamento – acqua calda sanitaria con impianti alimentati dalla stessa centrale termica per i due servizi. Ciò ha reso necessaria una serie preliminare di misure nel periodo immediatamente precedente l’attivazione del riscaldamento per determinare i consumi elettrici e termici per il solo servizio acqua calda sanitaria allo scopo di ottenere i dati per valutare i consumi relativi al solo riscaldamento nel periodo di servizio misto. Nella seconda parte del presente rapporto vengono riportati gli schemi d’impianto e i risultati delle misure relative a questi tre edifici per quanto riguarda i consumi a.c.s.. Le misure sono state effettuate nei primi quindici giorni del mese di ottobre e in tutti e tre i casi sono stati misurati i consumi dei energia elettrica e di metano dell’intero impianto, mentre le misure sui componenti dell’impianto sono solo parziali. Sono state, tuttavia, effettuate misure di potenza elettrica assorbita di tutti i componenti. I dati di fabbisogno convenzionale giornaliero in funzione della superficie utile sono dedotti dalla Raccomandazione CTI R 03/3 del Novembre 2003. I fabbisogni di energia termica utile calcolati in kWh/giorno m 2 sono riferiti a una differenza di temperatura tra acqua fredda ed acqua calda al punto di erogazione di 25 K.

La terza parte di questo documento riporta l’analisi dei dati ottenuti nella campagna di misure. In particolare, sono prima riportate le schede riassuntive per ogni edificio della campagna contenenti : – I dati caratteristici dell’edificio – I consumi della stagione 2004/2005 – I consumi specifici di energia primaria – La ripartizione di consumi elettrici tra generazione e distribuzione Alle schede relative agli edifici fanno seguito nel rapporto quelle relative a ciascun impianto per ciascuno dei quali vengono riportati: – i punti di consumo elettrico degli impianti della campagna di misure – uno schema di principio con indicazione dei punti di misura, una breve descrizione dell’impianto e un elenco con le principali caratteristiche dei componenti. Nella seconda pagina di ciascuna scheda sono contenuti: – una breve descrizione dell’impianto – le caratteristiche dei componenti – indicazioni sui periodi di attivazione dell’impianto e delle pompe di circolazione Successivamente alle schede vengono presentati e confrontati i risultati delle misure con i valori calcolati per tipo di edificio e di impianto. Nella quarta parte del documento si introducono aggiornamenti ai metodi calcolo descritti nella parte teorica sviluppata nella primavera del 2004, prima dell’esecuzione della campagna. Tali aggiornamenti si sono resi necessari in quanto, durante l’esecuzione della campagna di misure, nel dicembre 2004, è stata pubblicata una nuova versione del progetto di norma EN WI 0022830. Tale versione contiene una serie di procedure e di tabelle, che in parte differiscono da quanto inserito nella parte preliminare teorica del presente studio. Nei riguardi del progetto di norma EN sono state fatte le seguenti considerazioni: 1) Il progetto è ancora in fase preliminare e non è stata ancora pubblicata la versione per l’inchiesta pubblica 2) Dall’esame dl progetto EN emerge che esso si pone su un piano molto generale e che, per molti aspetti, costituisce solo un indirizzo per un documento nazionale, che tenga conto delle peculiarità nazionali In merito a queste ultime si devono rilevare alcuni tra gli aspetti più importanti della situazione italiana: – la notevole diversificazione di zone climatiche e delle tipologie edilizie sul territorio nazionale rispetto a quanto considerato nel progetto europeo – la limitatissima adozione nel nostro Paese di modalità di regolazione delle pompe di circolazione anche nei nuovi edifici – la presenza in Italia di un grande parco di impianti esistenti con elevate portate d’acqua rispetto ai fabbisogni termici, reti non bilanciate e pompe funzionanti non in punti ottimali della curva caratteristica.

Per tali motivi non si è ritenuto opportuno modificare la parte del presente studio, pubblicata nel precedente rapporto, che contiene algoritmi di calcolo, che si sono rivelati abbastanza aderenti alle effettive condizioni di esercizio rilevate nel nostro Paese. Tuttavia: – è stato riportato in appendice il testo integrale, in traduzione italiana, del quarto capitolo del progetto di norma prEN 15316 parte 2.3, che riguarda il fabbisogno della distribuzione negli impianti di riscaldamento – sono state introdotte alcune note nel testo nei punti ove le divergenze tra il testo dello studio e il progetto di norma europeo sono apparse più evidenti Nelle parti riportate dal progetto di norma EN è stata mantenuta le simbologia del progetto stesso, mentre nel presente testo è stata mantenuta la simbologia della versione dello studio del 2004, corrispondente a quella adottata per la raccomandazione CTI 3/03 e coerente con la normativa UNI.