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Consumi e benessere nella fornitura del servizio calore
Prof. Ing. Gian Vincenzo Fracastoro
Dipartimento di Energetica
Politecnico di Torino
3 giugno 2002 - Provincia di Torino
Il servizio calore
impresa
corrispettivo
• Mantenimento condizioni di comfort
• Sicurezza
• Manutenzione ordinaria e straordinaria
servizio
committente
3 giugno 2002 - Provincia di Torino
I contratti di gestione
A forfaitA grado-giornoA metro cubo grado-giornoA contabilizzazione di calore
3 giugno 2002 - Provincia di Torino
Gestione a forfait
Obiettivi del servizio:Temperatura minimaConduzione, etc., Manutenzione ordinaria e straordinaria
Compenso pattuito: forfettario
3 giugno 2002 - Provincia di Torino
Gestione a forfaitFornitore
Va effettuata una previsione di consumo ragionevole
Il corrispettivo prescinde dalle variazioni climatiche e da eventuali carenze dell’impianto
Committente: funzione di controllofar rispettare i valori di temperatura concordati verificare la corretta manutenzione e la sicurezza
3 giugno 2002 - Provincia di Torino
Vantaggi e svantaggi
Vantaggi: Minor consumo = maggior guadagno per l’impresa, pertanto si incentiva l’attuazione di interventi a carico dell’impresa, purché PBT < durata appalto
Svantaggi: è a carico del fornitore l’alea dovuta allo scostamento dall’andamento climatico tipico o dalla volumetria riscaldata
3 giugno 2002 - Provincia di Torino
Gestione a gradi-giorno
Obiettivi del servizio:Come nel caso precedente
Compenso pattuito: C = k*GG
Ti
Te
GG
3 giugno 2002 - Provincia di Torino
Gestione a gradi-giorno
Vantaggi: Come nel caso “a forfait” si incentivano
interventi di risparmio energeticoNessun rischio per incertezza andamento
climatico
Svantaggi: Rimane ancora l’alea della volumetria
riscaldata
3 giugno 2002 - Provincia di Torino
Gestione a metro cubo grado-giorno
Obiettivi del servizio:Come nel caso precedente
Compenso pattuito: C = k*GG*VPermette di tener conto della variazione
della volumetria riscaldataParticolarmente adatto alla gestione di
edifici scolastici
3 giugno 2002 - Provincia di Torino
Gestione a contabilizzazione del calore
Obiettivi del servizioFornitura combustibiliConduzione impiantiManutenzione ordinaria e straordinariaMantenimento condizioni di comfort
Compenso pattuito: a misura (sulla base del calore fornito)
3 giugno 2002 - Provincia di Torino
Gestione a contabilizzazione del calore
Problemi del fornitoretenere sotto controllo l’efficienza
dell’impianto Installazione contacalorie
Problemi del committente:non far superare la temperatura previstaverificare la corretta manutenzione e la
sicurezza
3 giugno 2002 - Provincia di Torino
Vantaggi e svantaggi
Vantaggi: l’utente conosce il proprio fabbisogno energetico
Svantaggi: maggior consumo = maggior guadagno per
l’impresa
disincentiva gli interventi a carico dell’impresa e rischia di vanificare quelli realizzati dall’utenteImprecisione apparecchiature contacalorie
3 giugno 2002 - Provincia di Torino
Variazione dei gradi-giorno negli ultimi 15 anni
Le variazioni sono in genere contenute entro il 15 %
la deviazione standard è del 6–9%non si nota alcuna tendenza
all’aumento o alla diminuzione
Andamento dei gradi-giorno nel periodo 1984-1999
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
84-5 86-7 88-9 90-1 92-3 94-5 96-7 98-9Anno
Gra
di-
gio
rno
TORINO FIRENZE NAPOLI
Variazioni dei gradi giorno rispetto al 1998-99
-20%
-15%
-10%
-5%
0%
5%
10%
15%
20%
Var
iazi
on
i (%
)
3 giugno 2002 - Provincia di Torino
Dipendenza consumi - comfort Il consumo dipende
sensibilmente dalla temperatura interna
la dipendenza è tanto maggiore quanto più è basso il numero dei gradi-giorno
per Torino (zona E) 1 °C di variazione della temperatura interna porta a una variazione del 7 % nei consumi
Variazione consumo per 1 °C di variazione della temperatura interna
0.0%
2.0%
4.0%
6.0%
8.0%
10.0%
12.0%
1500 1800 2100 2400 2700 3000 3300 3600
Gradi-giorno
Var
iazi
on
e c
on
sum
o (
%)
zona D
zona E
zona F
3 giugno 2002 - Provincia di Torino
Il comfort termoigrometrico
Il comfort non è solo “temperatura” dell’aria
È più corretto definire i requisiti sotto forma di PMV (Voto Medio Previsto)
PMV = f[(Ta, Tmr, v, U.R.), (M, Icl)]Grandezze fisiche
Grandezze soggettive
3 giugno 2002 - Provincia di Torino
Carta generale del comfort
Temperatura operativa ottimale (PMV = 0)
0.5
1
1.5
2
2.5
3
0 0.5 1 1.5 2
Abbigliamento (clo)
Att
ività
me
tab
olic
a (
me
t)
Top = 12 °C
Top = 16 °C
Top = 20 °C
Top = 24 °C
1.5°C
2.5 °C
4 °C
2.0 °C
3.5 °C
3 giugno 2002 - Provincia di Torino
Come stabilire il consumo di un edificio ?
Se sono disponibili dati storici di consumosi fa la media dei valori disponibili
accertandosi che non vi siano state variazioni sensibili nell’utenza (volume riscaldato, destinazione d’uso, etc.) o altre anomalie
Se non sono disponibili dati storicioccorre fare un “energy audit” dell’edificio
3 giugno 2002 - Provincia di Torino
Energy audit
Metodo semplificato: dati necessari dimensioni: volume, numero piani, (sup.
disperdente) destinazione d’uso gradi-giorno della località
Metodo complesso: tutti i dati utilizzati per la verifica “legge 10”difficoltà di reperimento dati su ricambio d’aria,
gestione schermi, trasmittanze, apporti endogenicorretta definizione dell’utenza
3 giugno 2002 - Provincia di Torino
Determinazione del consumo col metodo “Legge 10”
cedp
igisiuilsevd FQQkFQQQQ
Riferimento: UNI 10344
iH
QC
3 giugno 2002 - Provincia di Torino
Bilancio tipico edificio per uffici Dispersioni di energia
28.7%
5.9%
3.4%
36.3%
2.1%
11.6%
2.6%
1.1%8.2%
Dispersioni per trasmissione con l'ambienteesterno
Dispersioni per trasmissione verso locali nonriscaldati
Dispersioni per trasmissione verso il terreno
Dispersioni per ventilazione
Mancata utilizzazione degli apporti gratuiti
Perdite di regolazione
Perdite di emissione
Perdite di distribuzione
Perdite di produzione
3 giugno 2002 - Provincia di Torino
Bilancio tipico edificio per ufficiApporti di energia
4.8%
10.2%
20.0%
64.9%
Apporti solari sui componenti opachi
Apporti solari attraverso le finestre
Apporti energetici da sorgenti interne
Impianto
3 giugno 2002 - Provincia di Torino
Incertezze sugli apporti di energia gratuiti
incertezzaApporti solari sui componenti opachi 20%Apporti solari attraverso le finestre 30%Apporti energetici da sorgenti int. 10%
3 giugno 2002 - Provincia di Torino
Incertezze sulle dispersioni
incertezzaDispersioni per trasmissione con l'ambiente esterno 10%Dispersioni per trasmissione verso ambienti a temperatura fissa 10%Dispersioni per trasmissione verso locali non riscaldati 10%Dispersioni per trasmissione verso il terreno 20%Dispersioni per ventilazione 40%
3 giugno 2002 - Provincia di Torino
Incertezze su altri fattori
incertezzaCoefficiente di utilizzazione degli apporti gratuiti 10%Fattore di intermittenza 30%Rendimento di regolazione 30%Rendimento di emissione 5%Rendimento di distribuzione 5%Rendimento di produzione 10%
3 giugno 2002 - Provincia di Torino
Incertezze sugli apporti di energia
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
Apporti solari suicomponenti opachi
Apporti solari attraversole finestre
Apporti energetici dasorgenti interne
Guadagni totali dienergia
Ap
po
rti
di
en
erg
ia g
ratu
iti
(GJ/
an
no
)
3 giugno 2002 - Provincia di Torino
Incertezze sulle dispersioni
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
Dispersioni pertrasmissione con
l'ambiente esterno
Dispersioni pertrasmissione versolocali non riscadati
Dispersioni pertrasmissione verso il
terreno
Dispersioni perventilazione
Perdite totali dienergia
Dis
pe
rsio
ni
di
en
erg
ia (
GJ/
an
no
)
3 giugno 2002 - Provincia di Torino
Conclusioni
Dal punto di vista dell’utilità pubblica (adozione di provvedimenti per il risparmio energetico, riduzione impatto ambientale) i contratti da preferire sono quelli del tipo “a forfait”, “a grado-giorno” o “a metro cubo grado-giorno”
Le incertezze sulla stima dei consumi possono rendere difficile la definizione della “base” dell’appalto
Questo tipo di contratto richiede inoltre un’attenta verifica del rispetto delle condizioni di comfort
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