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Fonti Energia Rinnovabile
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1- La misura e il monitoraggio dell’energia termica nei circuiti ad acqua:
• Misura della portata• Misura della temperatura
2- Certificazione energetica: misura del flusso di calore
3- La diagnosi termografica
La misura dell’energia termica nei circuiti ad acqua
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Ogni tipo di diagnosi non può prescindere dall’attività di misurazione.
Misurare significa poter dimostrare oggettivamente l’efficienza o gli sprechi di un impianti quando:• è necessario sapere come programmare/controllare i sistemi di regolazione,• è necessario avere misure di verifica per isistemi di contabilizzazione.
La misura l’energia termica data da:
P=Cp×(Tm −Tr)×qwdove:
o Cp = calore specifico dell’acquao Tm = temperatura acqua di mandatao Tr = temperatura acqua di ritornoo qw = portata acqua
• L’errore di misura dipende in gran parte dalle differenze di temperature (più è piccola la differenza, più significativo èl’eventuale errore),
• È una misura spesso difficile su impianti esistenti perché spesso si hanno difficoltà a posizionare i misuratori,• È una misura necessaria e sempre più richiesta nei contratti di gestione calore (è imposta da normativa).
La misura e monitoraggio della portata dell’acqua (qw)
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Si possono utilizzare:
1. Strumenti fissi:
•Misuratori volumetrici•Misuratori ad ultrasuoni•Misuratori a campo magnetico
2. Strumenti portatili ad ultrasuoni
La misura della portata deve rispondere alla direttiva MID, quindi se si praticauna misura «ufficiale», questa deve essere eseguita secondo MID, che impone laprecisione possibile.
Si deve usare un contatore ad acqua con uscita impulsiva, che permetta ilcollegamento di uno strumento digitale per la registrare delle misure.
I tipici errori relativi al misuratore di portata sono:
• errata installazione misuratore di portata (curve, valvole),
• errata impostazione centralina (moltiplicatore portata errato),
• errato dimensionamento misuratore portata.
DN = lunghezza del misuratore
La misura e monitoraggio della portata dell’acqua: tipi di misuratori
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•Misuratori volumetrici
Alta precisioneBasso costoPerdite di carico elevate
•Misuratori ad ultrasuoni
Alta precisionePiccole perdite di carico Costo medioInfluenzati da “accidenti” (valvole, curve) (10 DN = lunghezza misuratore)
•Misuratori a campo magnetico
Alta precisioneMinime perdite di caricoMinima influenza dovuti agli accidenti (2-3 DN) Costo elevato
La misura e monitoraggio della temperatura dell’acqua (T)
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Esistono 2 fondamentali tipi di sensore:
• Termocoppia• Termoresistenza
Fondamentale è la posa. Deve essereassicurato il contatto tra sensore esuperficie: pozzetto della giusta misura epasta termica.
La termocoppia è composta da duemetalli uniti fra loro, sfrutta l’effettoSeebeck, ovvero due giunzione tradue metalli, poste a temperaturadifferente generano una differenzadi potenziale (V).Tale differenza è funzione delladifferenza di temperatura
La termoresistenza consenteprecisioni più elevate dellatermocoppia. Le più diffusesono le Pt100 e le Pt1000, abase di Platino. Il principio difunzionamento è basato sullavariazione di resistenza alvariare della temperatura. Itempi di risposta sononell’ordine del secondo.
Certificazione energetica: misura del flusso di calore
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Tools: clima, stima10, mc4, blumatica, …
La misura di una parete opaca si rende necessaria quando non si è sicuri dell’isolamento installato:• nuovo isolamento a cappotto,• Insufflaggio (ovvero intervento impiegato nella chiusura di intercapedini cave. Il materiale usato più di
frequente è la fibra di cellulosa mista a collante, sebbene talvolta venga sfruttato il polistirene),• tamponamenti esistenti (verifica presenza isolante e proprietà nel tempo )
• Non occorre spaccare i tamponamenti• Permette di misurare le proprietà di
materiali invecchiati
• Fattibile solo in inverno• Lunga durata (10 gg.)• Misura puntuale (problema sormontabile
con ausilio termografico)
Pro Contro
Misura del flusso di calore di una parete opaca
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In termini generali e qualitativi si può definire la conduttanza come la tendenza di una parete a lasciarsiattraversare da un flusso termico.
Data una generica parete ediliziamultistrato, il flusso termico, Q cheattraversa la parete in condizionistazionarie è proporzionale alladifferenza di temperatura tra gliambienti ed alla superficie dellaparete stessa, A.
La costante di proporzionalità chelega il flusso specifico allavariazione di temperatura èfunzione delle proprietàtermofisiche della parete e prendeil nome di trasmittanza U.
In regime stazionario il trasporto di caloreattraverso una parete può dunque esseredefinito attraverso tre parametri fra lorolegati:• la resistenza termica totale della parete (R)
• la trasmittanza termica (U)• la conduttanza termica (C)
Misura del flusso di calore di una parete opaca
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Se le condizioni termiche alle quali è sottoposta la parete fossero di regime stazionario R,C ed U potrebbero essere ricavati per via sperimentale semplicemente attraverso lamisura istantanea del flusso specifico , e delle temperature interna ed esterna.Questa condizione però non è quasi mai reale.
Dal punto di vista operativo, si possono utilizzare due tipologie di tecniche di misura:
• metodo del calorimetro portatile• metodo del termoflussimetro (HFM – Heat Flux Meter).
In entrambe i casi, la procedura prevede il monitoraggio per periodi sufficientemente lunghi del:• Flusso termico specifico della parete ,• Delle temperature esterne ed interne, in caso del calcolo della
trasmittanza, ovvero delle temperature superficiali interne ed esterne, nel caso della conduttanza.
La diagnosi termografica: principi
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I principi fisici della termografia a raggi infrarossi sono riconducibili a quelli dell’irraggiamento emisferico.
L’emissività superficiale dei “corpi grigi” dipende da unaserie di elementi, tra i più importanti:
• Temperatura assoluta di riferimento;• Materiale di cui è composto il corpo;• Finitura e colore superficiale dell’oggetto;• Geometria del corpo;• Direzione della radiazione emessa.
La diagnosi termografica: strumenti ed utilizzi
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La termografia si effettua utilizzando le termocamere a raggi infrarossi.
Le caratteristiche principali di una telecamera IR sono:
• risoluzione sensore termico (128x128, 265x265, etc...),• minima scarto di temperatura rilevabile,• possibilità di scattare foto nel visibile,• possibilità di acquisire video/fotogrammi a tempo
(verifica condensazione, valvole termostatiche).
Ecco una lista NON ESAUSTIVA dei parametri da impostare primadi ogni ripresa:
• Distanza del soggetto• Temperatura ambiente• Emissività della superficie (alcune termo camere prevedono
dei valori standard per i materiali più comuni)
