Durante la redazione di un Attestato di Prestazione Energetica il problema più comune è individuare i parametri dei generatori, non sempre di facile comprensione

Capita frequentemente che molte schede riportino una serie di parametri di difficile comprensione e, soprattutto, che molti dei dati richiesti dai software commerciali non siano proprio riportati.

Cerchiamo pertanto di riportare i principali parametri di una scheda tecnica di uno dei generatori che maggiormente ci troviamo di fronte quando redigiamo circa l’80% dei nostri APE, ovvero una caldaia.
 

Potenza termica al focolare e nominale

Il primo parametro che viene richiesto dai software quando inseriamo una caldaia è proprio la potenza termica.
 

In particolare è necessario distinguere due differenti tipologie di potenza:

1) Potenza termica al focolare

2) Potenza termica utile

 

Cerchiamo di capire in cosa consistono.

La potenza termica al focolare, definita anche “Portata termica” (UNI 10389), rappresenta la potenza sviluppata nell’unità di tempo durante la combustione che avviene all’interno di una camera di combustione (il focolare). Non tutto il potenziale energetico del combustibile viene però effettivamente sfruttato e trasferito al fluido termovettore (aria o acqua). Il resto del calore viene espulso all’esterno soprattutto dalla canna fumaria sotto forma di fumi caldi e di gas più o meno incombusti e in piccola parte dal corpo stesso della caldaia (attraverso il mantello isolante).

La potenza termica al focolare è espressa come prodotto della portata in volume (o in massa) del combustibile impiegato per il rispettivo potere calorifico volumico (o massico) inferiore (Hi).
 

La potenza termica nominale, o “Potenza utile massima” indica la potenza termica effettivamente resa all’ambiente, ovvero è la quantità di calore trasferita nell’unità di tempo al fluido termovettore.

In pratica corrisponde alla potenza termica del focolare diminuita della potenza termica scambiata con l’ambiente e della potenza termica persa al camino.

 

Più vicini sono i valori della potenza termica al focolare e della potenza termica utile, minori sono le perdite di calore e quindi migliore è il rendimento termico utile della caldaia.
 

Rendimento termico

Il rendimento termico è il rapporto fra la potenza termica utile e la potenza termica al focolare; in altre parole, è il rapporto fra il calore che va al fluido termovettore e quello prodotto per combustione. Il resto del calore viene espulso all’esterno soprattutto dalla canna fumaria sotto forma di fumi caldi e di gas più o meno incombusti e in piccola parte dal corpo stesso della caldaia (attraverso il mantello isolante).
 

Perdite al camino e al mantello

Come riportato poc’anzi, non tutto il calore viene trasferito al fluido termovettore. Parte di esso viene disperso attraverso il mantello del generatore e il camino.

 

In particolare, le perdite al mantello quantificano il calore che, dissipato attraverso il mantello del generatore, non può essere utilizzato per scaldare il fluido termovettore. Le perdite al mantello sono dovute allo scambio termico, dato dalla sommatoria di conduzione, convezione ed irraggiamento tra il generatore di calore e l’ambiente esterno, sia dalle superfici bagnate (dove passa il fluido termovettore) che da quelle non bagnate (telaio della caldaia). Si verificano sempre a generatore attivo sia a bruciatore spento che a bruciatore acceso e il loro ordine di grandezza è fra l’1% ed il 4%.

 

Le perdite al camino possono essere di tre tipi:

- a bruciatore spento: sono dovute al tiraggio del camino che aspira aria dalla caldaia (e quindi ambiente interno se la caldaia è interna) verso l’esterno. Durante le pause di funzionamento del bruciatore il tiraggio naturale del camino tende alla creazione d’aria che, lambendo le superfici di scambio all’interno della caldaia, costituisce una fonte di predite dell’energia già trasmessa all’acqua;

- a bruciatore acceso: sono dovute al calore sensibile contenuto nei prodotti di combustione che vengono scaricati all’esterno (perdite di combustione o dei fumi);

- perdite per prelavaggio della camera di combustione: sono dovute alla grande quantità di aria che viene immessa in camera di combustione in fase di accensione.
 

Solitamente le perdite verso l’ambiente, attraverso il mantello o il camino, sono riportate su quasi tutte le schede tecniche. In mancanza di valori dichiarati dal costruttore, tali parametri possono essere calcolati (dal tecnico che ad esempio deve redigere un calcolo energetico) grazie alle tabelle e formule della UNI/TS 11300-2 che classifica i generatori in base all’età e al grado di isolamento termico del mantello.

Infatti in Blumatica Energy tali parametri vengono calcolati in automatico semplicemente indicando la tipologia di generatore e la potenza nominale. Qualora tali dati siano reperibili dalla scheda tecnica, l’utente può tranquillamente modificare i valori precalcolati dal software.
 

Potenza elettrica assorbita

Indica il consumo elettrico di schede elettroniche, ventilatori, servomotori e pompe (a cui di solito è imputato il maggior consumo   ̴100 W). In virtù dei tre possibili stati di un generatore, solitamente le schede tecniche riportano 3 diversi valori di potenza elettrica assorbita:

- a pieno carico;

- a carico intermedio (parziale);

- in stand-by (a carico nullo).
 

In mancanza di valori dichiarati dal costruttore (per tutte e tre le condizioni), tali parametri possono essere calcolati (dal tecnico che ad esempio deve redigere un calcolo energetico) grazie a tabelle e formule della UNI/TS 11300-2.

 

Anche in questo caso, Blumatica Energy provvede a precalcolare in automatico tali parametri, essendo il più delle volte difficilmente recuperabili dalle schede tecniche dei generatori un po’ più datati oppure, anche nei generatori più recenti, non viene riportato il valore in tutti e tre gli stati di funzionamento.
 

Rapporto di modulazione

La potenza modulante di una caldaia è caratterizzata dal rapporto tra potenza massima e potenza minima (modulata) utilizzabile. Più quest’ultima è bassa e più il rapporto tra le due è altro, migliore sarà il rendimento energetico finale della caldaia quando non utilizzata al massimo (praticamente in quasi tutte le situazioni).

 

Attualmente le migliori caldaie a condensazione di fascia alta hanno un rapporto tra le due potenze (massima e minima) di 1:20, il che significa che se ad esempio la potenza massima della caldaia è di 24 kW, quella minima utilizzabile è di 1,2 kW.

 

La maggior parte delle caldaie in commercio si aggira invece attorno a un rapporto di 1:6, che è già comunque un buon valore per modulare la potenza della caldaia nella maggior parte delle situazioni.

 

Classe energetica “STELLE” CEE 92/42

Le caldaie sono classificate secondo la loro efficienza energetica, ossia quanta energia trasferisce all’acqua che va nei tubi. In particolare il D.P.R. 660/96 determina, in base alla potenza nominale, quattro classi di rendimento delle caldaie:

- 1 Stella (*) : ad esempio le caldaie a tiraggio naturale con fiamma pilota

- 2 Stella (**) : ad esempio le caldaie a tiraggio naturale senza fiamma pilota

- 3 Stella (***) : caldaie a camera stagna

- 4 Stella (***) : caldaie a condensazione.
 

Tipo caldaia (A, B, C)

La norma UNI CEN/TR 1749 classifica gli apparecchi a gas secondo il metodo di prelievo dell’aria comburente e di evacuazione dei prodotti di combustione. Sono proprio le diversità su tali aspetti a determinare l’installazione dei generatori nei diversi locali dell’edificio.

 

In generale si distinguono 3 tipi di apparecchi:

- Tipo A: apparecchio non previsto per il collegamento a un camino o ad un dispositivo di evacuazione dei prodotti della combustione all’esterno del locale in cui è installato l’apparecchio. Pertanto, l’aria comburente e i fumi sono rispettivamente prelevati e immessi nell’ambiente stesso in cui è posto il generatore.

- Tipo B: apparecchio previsto per essere collegato a una canna fumaria che evacua i prodotti della combustione all’esterno del locale che contiene l’apparecchio. L’aria comburente è prelevata direttamente dall’ambiente in cui è posto il generatore.

- Tipo C: apparecchio il cui circuito di combustione (prelievo aria comburente, camera di combustione, scambiatore di calore ed evacuazione dei prodotti della combustione) è a tenuta (da qui l’usuale denominazione “a camera stagna” o “chiusa”) rispetto al locale in cui è installato l’apparecchio.
 

Grazie a tali nozioni dovrebbe essere più semplice rintracciare i dati necessari per redigere un APE. Tuttavia, tanti altri spunti tecnici sono riportati all’interno del software Blumatica Energy.

 

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Pubblicato da Yuri Isoldi