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CEI COMITATO ELETTROTECNICO ITALIANOAEIT FEDERAZIONE ITALIANA DI ELETTROTECNICA, ELETTRONICA, AUTOMAZIONE, INFORMATICA E TELECOMUNICAZIONI

CNR CONSIGLIO NAZIONALE DELLE RICERCHE

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Progetto Data Scadenza Inchiesta

C. 1063 20-11-2010Data Pubblicazione

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Guida all’utilizzo dei sistemi di automazione degli impianti tecnici negli edifici.Identificazione degli schemi funzionali e stima del loro contributo alla riduzione del fabbisogno energetico di un edificio

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Si attira l’attenzione sul fatto che il presente testo non è definitivo poiché attualmente sottoposto ad inchiesta pubblica e come tale può subire modifiche, anche sostanziali

1ProgettoC. 1063:2010-10 – Scad. 20-11-2010

INDICE

1 Oggetto, scopo e campo di applicazione .......................................................................... 2 2 Leggi e Norme, Definizioni e Simbologia .......................................................................... 2

2.1 Leggi ...................................................................................................................... 3 2.2 Norme .................................................................................................................... 3 2.3 Definizioni .............................................................................................................. 4 2.4 Simbologia ............................................................................................................. 7

3 Introduzione alla EN 15232 .............................................................................................. 8 3.1 Classi di efficienza energetica dei sistemi di automazione di edificio ...................... 8 3.2 Metodi per il calcolo dell’efficienza energetica dei sistemi di automazione

BACS/HBES e TBM .............................................................................................. 13 3.3 Considerazioni ed osservazioni sui risultati evidenziati dalla norma EN 15232 .... 18

4 Funzioni con requisiti minimi richieste dalla EN 15232 per ogni Classe di efficienza energetica ...................................................................................................... 21 4.1 Identificazione e codifica delle Funzioni (Tabella 11) ............................................ 21 4.2 Descrizione della scheda tecnica di Funzione ....................................................... 26

5 Schede tecniche di tutte le Funzioni ............................................................................... 27 5.1 Controllo del Riscaldamento ................................................................................. 28 5.2 Raffrescamento .................................................................................................... 49 5.3 Ventilazione e condizionamento ........................................................................... 53 5.4 Illuminazione ........................................................................................................ 80 5.5 CONTROLLO SCHERMATURE SOLARI............................................................... 86 5.6 Sistemi domotici e di automazione edificio (HBA) ................................................. 88 5.7 Gestione degli impianti tecnici di edificio (TBM) .................................................... 91

6 Valutazione dell’impatto dei SISTEMI HBA e dei SISTEMI DI GESTIONE IMpianti tecnici di EDIFICIO ........................................................................................................ 94

Appendice 1 ......................................................................................................................... 95

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2ProgettoC. 1063:2010-10 – Scad. 20-11-2010

GUIDA PER L’UTILIZZO DELLA EN 15232.CLASSIFICAZIONE DEI SISTEMI DI AUTOMAZIONE DEGLI IMPIANTI

TECNICI NEGLI EDIFICI, IDENTIFICAZIONE DEGLI SCHEMI FUNZIONALI, STIMA DEI CONTRIBUTI DI DETTI SISTEMI ALLA RIDUZIONE DEI

CONSUMI ENERGETICI.

1 Oggetto, scopo e campo di applicazione

Il presente documento :

� classifica le funzioni di automazione degli impianti tecnici degli edifici al fine di identificarne le prestazioni connesse al risparmio energetico e alla riduzione delle emissioni in conformità alla direttiva Europea EPBD 2002/91/EC con successivi aggiornamenti, alle leggi nazionali che la recepiscono, ed alla Norma EN 15232.

� Specifica i requisiti minimi delle funzioni di controllo automatico e gestione degli impianti tecnici degli edifici (Tabella 11) in base alla loro influenza sulla riduzione dei consumi energetici.

� Identifica i metodi per valutare l’efficienza energetica di dette funzioni dei sistemi di automazione degli edifici.

Il presente documento non si applica al calcolo dei fabbisogni energetici dell’edificio , bensì alla loro possibile riduzione mediante l’applicazione dei sistemi di automazione (come nel seguito definiti) , secondo i criteri stabiliti dalla norma EN 15232.

La guida è rivolta:

� ai costruttori degli apparecchi, ai progettisti, agli installatori , agli enti pubblici o ispettori preposti alla valutazione energetica dei sistemi di automazione degli impianti ed in modo particolare

� ai progettisti della parte elettrico-elettronica di automazione degli impianti tecnici di edificio, al fine di uniformare l’uso dei termini tecnici.

La guida si applica alla valutazione dei risparmi energetici ottenibili con l’impiego dei sistemi di automazione destinati al controllo e/o alla gestione degli impianti tecnici negli edifici

� residenziali comprendenti, ad esempio, unità immobiliari isolate o inserite in complessi multi-unità;

� non–residenziali comprendenti, ad esempio, uffici, sale di lettura, scuole, ospedali, ristoranti, alberghi, magazzini.

2 Leggi e Norme, Definizioni e Simbologia

Nei sottoparagrafi seguenti si presentano le Leggi (2.1), le Norme (2.2) e le Definizioni (2.3) utilizzate o citate nella Guida. Inoltre, per opportuno riferimento del lettore, si riporta la simbologia (2.4) impiegata negli schemi elettrici o termo-tecnici.

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3ProgettoC. 1063:2010-10 – Scad. 20-11-2010

2.1 Leggi

� Direttiva Europea 2002/91 (EPBD) “Energy Performance of Buildings Directive”

� Decreto Legislativo n. 192 del 19 agosto 2005 “ Attuazione della direttiva 2002/91/CE relativa al rendimento energetico nell'edilizia "

� Decreto Legislativo n. 311 del 29 dicembre 2006 “Disposizioni correttive ed integrative al decreto legislativo 19 agosto 2005, n.192”.

NOTA I decreti legislativi n.192 e n.311 stabiliscono l’obbligo di Certificazione energetica degli edificicon riferimento sia alla parte edilizia sia agli impianti in essa contenuti,

“...Art. 3. Ambito di intervento

come riportato nel seguente estratto: da D.Lgs 29 dicembre 2006 n.311:

1. Il presente decreto si applica…, ai fini del contenimento dei consumi energetici:

a) alla progettazione e realizzazione di edifici di nuova costruzione e degli impianti in essi installati,di nuovi impianti installati in edifici esistenti, delle opere di ristrutturazione degli edifici e degli impianti esistenti

b)

…;

all'esercizio, controllo, manutenzione e ispezione degli impianti termici degli edifici, anche preesistenti,

- D. M. 19 febbraio 2007 “Disposizioni in materia di detrazioni per le spese di riqualificazione energetica del patrimonio edilizio esistente, ai sensi dell'articolo 1, comma 349, della legge 27 dicembre 2006, n. 296”

…;”

- D.P.R. 2 aprile 2009, n. 59 Regolamento di attuazione dell'articolo 4, comma 1, lettere a) e b), del decreto legislativo 19 agosto 2005, n. 192, concernente attuazione della direttiva 2002/91/CE sul rendimento energetico in edilizia. (09G0068) (GU n. 132 del 10-6-2009 )

- D.M. 26 giugno 2009 Ministero dello Sviluppo economico - Linee guida nazionali per la certificazione energetica degli edifici (Gazzetta ufficiale 10/07/2009 n. 158)

2.2 Norme2.2.1 Norme relative ai sistemi di automazione per gli edifici- La serie di Norme Europee e Nazionali CEI EN 50090 che tratta i Sistemi BUS per gli

Edifici, più specificamente denominati HBES (Home and Building Electronic Systems) è composta dalle seguenti parti: Parte 1: Struttura della Norma Parte 2: Panoramica del Sistema Parte 3: Aspetti dell’applicazione Parte 4: Livelli indipendenti dal mezzo di comunicazione Parte 5: Mezzi di comunicazione e livelli dipendenti dal mezzo Parte 6: Interfacce Parte 7: Gestione di Sistema Parte 8: Conformità Parte 9: Requisiti dell’installazione

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4ProgettoC. 1063:2010-10 – Scad. 20-11-2010

TRs: CENELEC TC 205 Technical Reports

- Le CEI EN 50090 sono state elaborate dal TC205 Europeo e Nazionale e riconosciute in sede IEC.

- La serie di Norme Europee e Nazionali UNI EN ISO 16484 che tratta i Sistemi di Controllo e Automazione degli Edifici, più specificamente denominati BACS (Building Automation and Control Systems ), è composta dalle seguenti parti: Parte 1: Specifiche e realizzazione del progetto Parte 2: Hardware Parte 3: Funzioni Parte 4: Applicazioni Parte 5: Comunicazione Dati - Protocollo Parte 6: Comunicazione Dati – Prove di conformità

Le ISO 16848 sono state elaborate in sede ISO e dal CT 247 Europeo e Nazionale.

E’ in atto l’unificazione delle due Normative in un’attività congiunta di CENELEC-CT205 e CEN-CT247. Tale attività si sta concretizzando nella

- serie di Norme CEN/CENELEC EN 50491 ”General requirements for Home and Building Electronic Systems (HBES) and Building Automation and Control Systems (BACS). Part 1: Overview and general requirements Part 2: Environmental conditions Part 3: Electrical safety requirements Part 4: Functional safety requirements Part 5: EMC requirements, conditions and test set-up Part 6: HBES installation and testing Part 7: Interoperability between HBES system Part 8: HBES gateways Part 9: System security Part 10: Conformity assessment

2.2.2 Norme relative alle prestazioni energetiche dei sistemi di automazione per gli edifici

La principale, oggetto della Guida, è la UNI EN 15232 “Energy performance of buildings - Impact of Building Automation, Controls and Building Management”.

Tale norma richiama, per la determinazione dei consumi di energia negli edifici, i metodi di calcolo dettagliato esposti nelle Norme elencate nell’Appendice1.

2.3 DefinizioniComunicazione seriale su BUSTecnica di comunicazione che permette la trasmissione e/o ricezione sequenziale di segnali di controllo , comando o più generalmente di dati tra dispositivi interconnessi mediante mezzo di comunicazione condiviso (ad es. doppino in rame, onde radio , raggi infrarossi ecc.).

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5ProgettoC. 1063:2010-10 – Scad. 20-11-2010

Componente non dotato di comunicazione seriale su BUSDispositivo dedicato al controllo e comando di componenti di un impianto tecnico di edificio, ad essi connesso mediante cablaggio filare e senza realizzare una comunicazione seriale con i suddetti componenti (cosiddetto controllo tradizionale).

HBES, Home and Building Electronic SystemSistema di automazione degli impianti tecnici di edificio conforme alla serie di Norme CEI EN 50090 del CLC/CT205 .

NOTA richiede la comunicazione seriale su BUS.

BACS , Building Automation and Control Systems Sistema di automazione degli impianti tecnici di edificio conforme alle Norme EN ISO 16484 del CEN/TC247.

NOTA richiede la comunicazione seriale su BUS.

HBA, Home and Building AutomationTermine generale utilizzato nella presente guida per indicare un sistema (ad es. BACS o HBES), comprendente prodotti e software per il controllo automatico degli impianti tecnici dell’abitazione e dell’edificio con l’impiego della comunicazione seriale su BUS.

TBM, Technical building management Parte della gestione di edificio relativa al funzionamento, manutenzione e gestione degli impianti tecnici per la verifica della loro efficienza energetica. Comprende funzioni di misura, registrazione e verifica della tendenza dei consumi, rivelazione degli allarmi e diagnostica relative all’uso improprio di energia.

EPBD, Energy peformance of Buildings DirectiveDirettiva Europea 2002/91 (e successivi aggiornamenti) sulla prestazione energetica degli edifici, la loro certificazione energetica e la verifica dei consumi per la riduzione delle conseguenti emissioni di anidride carbonica ed altri gas nocivi alla salute ed all’ambiente. Promuove il miglioramento delle prestazioni energetiche degli edifici richiedendo agli Stati Membri della Comunità Europea la realizzazione di quattro provvedimenti principali e cioè:

1) un quadro normativo generale per la metodologia di calcolo delle prestazioni energetiche degli edifici;

2) la definizione dei requisiti minimi di prestazione negli edifici nuovi ed esistenti;3) la certificazione energetica degli edifici;

4) l’ispezione e la valutazione degli impianti tecnici di edificio con particolare riferimento al riscaldamento e raffrescamento.

TermovettoreMezzo fisico (ad es. aria o acqua) utilizzato per aggiungere o sottrarre energia termica all’aria dell’ambiente, allo scopo di controllarne la temperatura e/o l’umidità. Questa trasformazione termodinamica avviene per conduzione, convezione e miscelazione o irraggiamento.

Generatore Caldo (v. Figura 4) Macchina termodinamica atta a produrre calore (ad es. Caldaia, Batteria calda,..), allo scopo di riscaldare il termovettore.

Generatore Freddo Macchina termodinamica atta a sottrarre calore al termovettore (ad es. Refrigeratore, Batteria fredda,...) per raffreddarlo.

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6ProgettoC. 1063:2010-10 – Scad. 20-11-2010

Ambiente (v. Figura 4) Locale dell’edificio controllato dal sistema di automazione (ad. es. in temperatura, umidità, illuminazione ecc).

Zona (v. Figura 4) Insieme di Ambienti.

Emissione (v. Figura 4) Flusso dell’energia riscaldante o raffreddante nell’ambiente o zona controllati.

Mandata (v. Figura 4) Flusso del termovettore immesso nella rete, ambiente o zona controllati.

Ritorno/Ripresa (v. Figura 4) Flusso del termovettore in uscita da rete, ambiente o zona controllati. Ritorno in caso di termovettore liquido. Ripresa in caso di termovettore aria.

RicircoloParte del flusso di ritorno/ripresa del termovettore miscelato con il Flusso di mandata per reciproco ed opportuno scambio energetico.

Rete di distribuzione (del termovettore) (v. Figura 4) Insieme di tubazioni e/o canali utilizzato per il trasporto del termovettore.

Collettore (v. Figura 4) Componente utilizzato per lo smistamento del termovettore.

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7ProgettoC. 1063:2010-10 – Scad. 20-11-2010

2.4 SimbologiaLa seguente Tabella1 riporta i simboli elettrici e termotecnici utilizzati nella Guida.

Tabella1 - Simboli elettrici e termotecnici

PARTE ELETTRICA

Simbolo Descrizione

Dispositivo non dotato di Comunicazione Seriale (CS) - xx = funzione

Dispositivo dotato di Comunicazione Seriale (CS) - xx = funzione

Motore elettrico

Lampada, Luminaria

PARTE TERMOTECNICA

Simbolo Descrizione

Generatore Caldo o Freddo - xx = Gc per generatore caldo - xx = Gf per generatore freddo

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Batteria freddo – Umidificatore –Batteria caldo

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Valvola termostatica – Valvola miscelatrice motorizzata - Valvola intercettazione (x indica il tipo di attuatore)

- Pompa - Ventilatore

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Recuperatore calore – Serranda con motore

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8ProgettoC. 1063:2010-10 – Scad. 20-11-2010

3 Introduzione alla EN 15232

La norma europea CEN- EN 15232 “Energy performance of buildings – Impact of Building Automation, Controls and Building Management” definisce i metodi per la valutazione del risparmio energetico conseguibile in edifici ove vengano impiegate tecnologie di gestione e controllo automatico degli impianti tecnologici e dell’impianto elettrico. La EN 15232 fa riferimento e completa tutta una serie di norme che in modo specifico, per ogni singola tipologia di impianto, definiscono un metodo di calcolo analitico per determinare il risparmio energetico. Tali norme appartengono alle serie EN 15000 e EN 12000 e contemplano i seguenti tipi di impianti:

� Riscaldamento (BACS/HBES)

� Raffrescamento (BACS/HBES)

� Ventilazione e condizionamento (BACS/HBES)

� Produzione di acqua calda (BACS/HBES)

� Illuminazione (BACS/HBES)

� Controllo schermature solari (tapparelle e luce ambiente) (BACS/HBES)

� Centralizzazione e controllo integrato delle diverse applicazioni (TBM)

� Diagnostica (TBM)

� Rilevamento consumi / miglioramento dei parametri di automazione (TBM) La norma EN 15232 consente quindi di calcolare il risparmio energetico conseguibile grazie all’uso dei sistemi di gestione e controllo automatico degli impianti BACS, HBES e TBM, ed è utilizzabile sia per la progettazione di nuovi edifici, sia per la verifica di edifici esistenti.

3.1 Classi di efficienza energetica dei sistemi di automazione di edificioLa norma EN 15232 definisce quattro diverse classi di efficienza energetica per la classificazione dei sistemi di automazione di edificio, valide sia per le applicazioni di tipo residenziale sia per le applicazioni di tipo non-residenziale:

� Classe D “NON ENERGY EFFICIENT”

�

: comprende gli impianti tecnici tradizionali e privi di automazione, non efficienti dal punto di vista energetico;

Classe C “STANDARD

�

” (riferimento): corrisponde agli impianti automatizzati con apparecchi di controllo tradizionali o con sistemi BUS (BACS/HBES). E’considerata la classe di riferimento perché corrisponde ai requisiti minimi richiesti dalla direttiva EPBD. Infatti, questa Classe, rispetto alla Classe D, consente di ottenere (come si vedrà nel seguito) un notevole incremento dell’efficienza energetica utilizzando un sistema di automazione tradizionale o un sistema bus ad un livello prestazionale e funzionale minimo rispetto alle sue reali potenzialità.

Classe B “ADVANCED”:

�

comprende gli impianti controllati con un sistema di automazione bus (BACS/HBES) ma dotati anche di una gestione centralizzata e coordinata delle funzioni e dei singoli impianti (TBM);

Classe A “HIGH ENERGY PERFORMANCE”: come la Classe B ma con livelli di precisione e completezza del controllo automatico tali da garantire elevate prestazioni energetiche all’impianto.

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9ProgettoC. 1063:2010-10 – Scad. 20-11-2010

In Figura 1 è riportata una rappresentazione grafica delle classi di efficienza energetica A, B, C e D che ne evidenzia le diverse prestazioni in termini di risparmio energetico crescente a partire dalla Classe D fino alla Classe A.

Figura 1 - Prestazioni energetiche delle Classi

Le funzioni che caratterizzano ogni Classe di efficienza energetica sono elencate e descritte nella EN 15232 in una tabella, di seguito riportata (Tabella 2): per ogni funzione sono indicati diversi livelli prestazionali, identificati con un numero che va da 0 a valori maggiori secondo prestazioni energetiche crescenti. La tabella distingue tra “Edifici Non-Residenziali” ed “Edifici Residenziali”, e identifica per ogni classe quali sono i livelli minimi prestazionali che devono essere garantiti relativamente ad ogni funzione di automazione.

Per descrivere come va interpretata ed utilizzata la tabella prendiamo come esempio la funzione ‘CONTROLLO TAPPARELLE’, i cui livelli prestazionali sono:

0 – Completamente manuale 1 – Motorizzato con azionamento manuale 2 – Motorizzato con azionamento automatico 3 – Controllo combinato luce/tapparelle/HVAC

Dalla tabella si determina che per questa funzione, nell’ambito Non-Residenziale e relativamente alla Classe D, il livello minimo richiesto è il livello 0, essendo le celle di colore grigio a partire da questo livello in avanti. Analogamente si determina che per la Classe C il livello minimo richiesto è il 2, mentre per le Classi B e A il livello minimo richiesto è il 3.

Un sistema di automazione è di Classe D, C, B o A se tutte le funzioni che implementa sono rispettivamente almeno di Classe D, C, B o A.

A

B

C

D

HBA e TBM ad alta efficienza

HBA e TBM avanzati

HBA standard o controlli tradizionali (riferimento)

Sistemi non efficienti

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10ProgettoC. 1063:2010-10 – Scad. 20-11-2010

Tabella 2 - Lista delle funzioni e requisiti minimi per le Classi di efficienza energetica

CONTROLLO AUTOMATICO Definizione delle Classi

Residenziale Non Residenziale

D C B A D C B A

CONTROLLO RISCALDAMENTO

CONTROLLO DI GENERAZIONE,

Il sistema di controllo è installato sul terminale o nel relativo ambiente; per il caso 1 il sistema può controllare diversi ambienti

0 Nessun controllo automatico

1 Controllo automatico centrale

2 Controllo automatico di ogni ambiente con valvole termostatiche o regolatore elettronico

3 Controllo automatico di ogni ambiente con comunicazione tra i regolatori e verso il BACS

4 Controllo integrato di ogni locale con gestione di richiesta (per occupazione, qualità dell’aria, etc.)

CONTROLLO TEMPERATURA ACQUA NELLA RETE DISTRIBUZIONE (MANDATA E RITORNO)

Funzioni simili possono essere applicate al riscaldamento elettrico


1 Compensazione con temperatura esterna

2 Controllo temperatura interna

CONTROLLO DELLE POMPE DI DISTRIBUZIONE

Le pompe controllate possono essere installate a diversi livelli nella rete di distribuzione


1 Controllo On-Off

2 Controllo pompa a velocità variabile con ��


CONTROLLO INTERMITTENTE DELLA GENERAZIONE E/O DISTRIBUZIONE

Un solo regolatore può controllare diversi ambienti/zone aventi lo stesso profilo di occupazione


1 Controllo automatico con programma orario fisso

2 Controllo automatico con partenza/arresto ottimizzato

CONTROLLO DEL GENERATORE

0 Temperatura costante

1 Temperatura variabile in dipendenza da quella esterna

2 Temperatura variabile in dipendenza dal carico

CONTROLLO SEQUENZIALE DI DIFFERENTI GENERATORI

0 Priorità basate solo sui carichi

1 Priorità basate sui carichi e sulle potenze dei generatori

2 Priorità basate sull’efficienza dei generatori

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11ProgettoC. 1063:2010-10 – Scad. 20-11-2010

CONTROLLO RAFFRESCAMENTO

CONTROLLO DI GENERAZIONE,



1 Controllo automatico centrale

2 Controllo automatico di ogni ambiente con valvole termostatiche o regolatore elettronico

3 Controllo automatico di ogni ambiente con comunicazione tra i regolatori e verso il BACS

4 Controllo integrato di ogni locale con gestione di richiesta (per occupazione, qualità dell’aria, etc.)

CONTROLLO TEMPERATURA ACQUA NELLA RETE DISTRIBUZIONE (MANDATA E RITORNO)

Funzioni simili possono essere applicateal riscaldamento elettrico


1 Compensazione con temperatura esterna

2 Controllo temperatura interna




1 Controllo On-Off


3 Controllo pompa a velocità variabile con �� proporzionale




1 Controllo automatico con programma orario fisso

2 Controllo automatico con partenza/arresto ottimizzato

INTERBLOCCO TRA RISCALDAMENTO E RAFFRESCAMENTO A LIVELLO DI GENERAZIONE E/O DISTRIBUZIONE


1 Parziale interblocco (dipende dal sistema di condizionamento HVAC)

2 Interblocco totale


0 Temperatura costante

1 Temperatura variabile in dipendenza da quella esterna

2 Temperatura variabile in dipendenza dal carico


0 Priorità basate solo sui carichi

1 Priorità basate sui carichi e sulle potenze dei generatori

2 Priorità basate sull’efficienza dei generatori

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getetUENZIALEetto

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12ProgettoC. 1063:2010-10 – Scad. 20-11-2010

CONTROLLO DELLA VENTILAZIONE E DEL CONDIZIONAMENTO

CONTROLLO MANDATA ARIA IN AMBIENTE

0 Nessun controllo

1 Controllo manuale

2 Controllo a tempo

3 Controllo a presenza

4 Controllo a richiesta

CONTROLLO MANDATA ARIA NELL’UNITÀ TRATTAMENTO ARIA

0 Nessun controllo

1 Controllo On/Off a tempo

2 Controllo automatico di flusso o pressione con o senza ripristino di pressione

CONTROLLO SBRINAMENTO SCAMBIATORE DI CALORE

0 Senza controllo di sbrinamento

1 Con controllo di sbrinamento

CONTROLLO SURRISCALDAMENTO SCAMBIATORE DI CALORE

0 Senza controllo di surriscaldamento

1 Con controllo di surriscaldamento

RAFFRESCAMENTO MECCANICO GRATUITO

0 Nessun controllo

1 Raffrescamento notturno

2 Raffrescamento gratuito

3 Controllo con ricircolo e miscelazione aria interna-esterna

CONTROLLO DELLA TEMPERATURA DI MANDATA

0 Nessun controllo

1 Set-point costante

2 Set-point dipendente dalla temperatura esterna

3 Set-point dipendente dal carico

CONTROLLO UMIDITÀ

0 Nessun controllo

1 Limitazione umidità dell’aria di mandata

2 Controllo dell’umidità dell’aria di mandata

3 Controllo dell’umidità dell’aria ambiente o di ripresa

CONTROLLO ILLUMINAZIONE

CONTROLLO PRESENZA

0 Interruttore manuale

1 Interruttore manuale + segnale estinzione graduale automatica

2 Rilevamento presenza Auto-On / Dimmer

3 Rilevamento presenza Auto-On / Auto-Off

4 Rilevamento presenza Manuale-On / Dimmer

5 Rilevamento presenza Manuale -On / Auto-Off

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13ProgettoC. 1063:2010-10 – Scad. 20-11-2010

CONTROLLO LUCE DIURNA

0 Manuale

1 Automatico

CONTROLLO SCHERMATURE SOLARI

0 Completamente manuale

1 Motorizzato con azionamento manuale

2 Motorizzato con azionamento automatico

3 Controllo combinato luce/tapparelle/HVAC

CONTROLLO CON SISTEMI DOMOTICI E DI AUTOMAZIONE DELL’EDIFICIO (HBA)

0 Nessuna funzione di automazione HBA (domotica o di edificio)

1 Controllo centralizzato HBA configurato per l’utente: es. programmi a tempo, set-point …

2 Controllo centralizzato HBA ottimizzato: es. controlli auto-adattativi, valori di riferimento …tarature regolatori

GESTIONE CENTRALIZZATA IMPIANTI TECNICI DI EDIFICIO (TBM )

RILEVAMENTO GUASTI DIAGNOSTICA E FORNITURA DEL SUPPORTO TECNICO

0 No

1 Sì

RAPPORTO RIGUARDANTE CONSUMI ENERGETICI, CONDIZIONI INTERNE E POSSIBILITÀ DI MIGLIORAMENTO

0 No

1 Sì

3.2 Metodi per il calcolo dell’efficienza energetica dei sistemi di automazione BACS/HBES e TBM

La norma EN 15232 ha identificato e verificato due diversi metodi di calcolo dell’efficienza energetica per un sistema di automazione:

� Calcolo dettagliato

�

: procedura di calcolo analitica utilizzabile solo quando il sistema è completamente noto, cioè quando sono già state stabilite tutte le funzioni di controllo/comando/gestione e l’impianto energetico è conosciuto; il calcolo dettagliato può essere utilizzato anche in fase di verifica.

Calcolo basato su fattori di efficienza “BAC factors”:

3.2.1 Calcolo dettagliato

procedura di calcolo su base statistica che consente di effettuare una valutazione di massima; questa procedura di calcolo è di grande utilità sia nella fase iniziale di progetto/predisposizione sia nella fase di verifica dell’edificio e del sistema di controllo e gestione dell’energia ai fini di una stima dei risparmi conseguibili.

Il Calcolo dettagliato non viene considerato per lo scopo di questa Guida, tuttavia per completezza si forniscono indicazioni in merito alle norme tecniche di riferimento nell’Appendice 1.

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14ProgettoC. 1063:2010-10 – Scad. 20-11-2010

La EN 15232 prevede cinque diverse tipologie di calcolo dettagliato:

1. Metodo diretto

2.

: basato sulla simulazione dell’impianto in conformità alla norma EN ISO 13790:2004, "Thermal performance of buildings - Calculation of energy use for space heating and cooling". Metodo basato sul modo di funzionamento

3.

: considera sequenzialmente i diversi stati di ogni singola applicazione (riscaldamento, illuminazione, etc.) e per ogni stato determina il consumo energetico, ottenendo per somma il consumo totale di ogni applicazione. Metodo basato sul funzionamento a tempo

4.

: considera le durate di funzionamento Totale/Escluso/Parziale dei dispositivi, ottenendo un coefficiente di risparmio che caratterizza la funzione considerata. Metodo basato sulla temperatura di stanza

5.

: considera l’influenza della precisione di regolazione della temperatura (bassa isteresi) nel calcolo del risparmio energetico. Metodo dei coefficienti di correzione

Nell’Appendice 1 sono elencate le norme relative al Calcolo Dettagliato .

: utilizzato quando il controllo automatico agisce in modo combinato su diversi fattori come ad esempio effetti della presenza di persone, valore di temperatura, tempo di funzionamento.

3.2.2 Calcolo basato sui fattori di efficienza “BAC factors”Questo metodo permette di valutare in modo semplice l’impatto dell’applicazione dei sistemi di automazione BACS/HBES sull’ammontare di energia utilizzata dagli edifici nell’arco di un anno, con particolare riferimento alle applicazioni a maggior consumo, cioè riscaldamento, raffrescamento, ventilazione e illuminazione.

L’influenza dell’applicazione di funzioni automatiche a diversi tipi di edifici, quantificata in un fattore di efficienza energetica BACS/HBES, è stata ricavata confrontando il consumo annuale di energia di un locale standardizzato di riferimento (EPBD 2006) con quello introdotto nello stesso locale nelle stesse condizioni (tempi di occupazione, profilo d’utente, tempo atmosferico, esposizione solare, conduttanza termica, dimensioni, superfici radianti) dall’applicazione di un sistema di automazione BACS/HBES secondo diverse classi di efficienza energetica (A, B, C, D). I fattori di efficienza energetica così determinati sono riportati nelle tabelle riportate di seguito – prese direttamente dalla norma EN 15232 – divisi per tipologia di impianto, riscaldamento/raffrescamento ed elettrico, per tipologia di applicazione, residenziale e non-residenziale, e per Classe di Efficienza Energetica del sistema di automazione. I fattori di efficienza riportati in ogni tabella per le diverse Classi di efficienza sono calcolati come rapporto tra i consumi della Classe a cui si riferiscono e la Classe C, presa come classe standard di riferimento, è per questo che nella colonna relativa alla Classe C tutti i fattori sono uguali ad 1.

Come esempio di interpretazione e di utilizzo dei fattori di efficienza riportati nelle tabelle seguenti analizziamo il consumo energetico per le varie Classi di efficienza nel caso di Riscaldamento/Raffrescamento per edifici non residenziali adibiti ad uso uffici (rif. Tabella 3 riga “Uffici”). Supponendo sia 100 il consumo energetico per riscaldamento/raffrescamento utilizzando un sistema di automazione in Classe C (classe di riferimento), il consumo corrispondente all’impiego di sistemi in Classe D, B ed A si ottiene applicando a tale valore di consumo il fattore di efficienza della rispettiva classe.

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15ProgettoC. 1063:2010-10 – Scad. 20-11-2010

Quindi avremo:

� Consumo con sistema in Classe D = 100 * 1,51 (aumento consumo del 51%)

� Consumo con sistema in Classe B = 100 * 0,80 (riduzione consumo del 20%)

� Consumo con sistema in Classe A = 100 * 0,70 (riduzione consumo del 30%) I fattori di efficienza riportati nelle tabelle 3 e 4 sono applicabili alla sola energia termica impiegata per il riscaldamento/raffrescamento.

I fattori di efficienza riportati nelle tabelle 5 e 6 sono applicabili all’energia elettrica consumata per gli impianti di illuminazione e per gli impianti elettrici ausiliari: essi non sono applicabili all’energia consumata dalle apparecchiature elettrodomestiche.

Tabella 3 (EN 15232) – Fattori di efficienza (BAC Factors) per il Riscaldamentoed il Raffrescamento negli edifici non residenziali

Edifici non residenziali

Fattori di efficienza

D C

RiferimentoB A

Non energeticamente

efficiente Standard Avanzato Alte prestazioni

energetiche

Uffici 1,51 1 0,80 0,70

Sale di lettura 1,24 1 0,75 0,50 (*)

Scuole e simili 1,20 1 0,88 0,80

Ospedali 1,31 1 0,91 0,86

Hotel 1,31 1 0,75 0,68

Ristoranti 1,23 1 0,77 0,68

Centri commerciali e Negozi 1,56 1 0,73 0,60 (*)

Altri : - edifici per lo sport - magazzini - edifici industriali …

1

(*) valore dipendente dalla ventilazione richiesta

Tabella 4 (EN 15232) – Fattori di efficienza (BAC Factors) per il Riscaldamentoed il Raffrescamento negli edifici residenziali

Edifici residenziali


D C

RiferimentoB A

Non energeticamente


energetiche

- Appartamenti - Abitazioni singole - altri residenziali

1,10 1 0.88 0,81

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16ProgettoC. 1063:2010-10 – Scad. 20-11-2010

Tabella 5 (EN 15232) – Fattori di efficienza (BAC Factors) per il consumedi energia elettrica negli edifici non residenziali



D C

RiferimentoB A

Non energeticamente


energetiche

Uffici 1,10 1 0,93 0,87

Sale di lettura 1,06 1 0,94 0,89

Scuole e simili 1,07 1 0,93 0,86

Ospedali 1,05 1 0,98 0,96

Hotel 1,07 1 0,95 0,90

Ristoranti 1,04 1 0,96 0,92

Centri commerciali e Negozi 1,08 1 0,95 0,91

Altri: - edifici per lo sport - magazzini - edifici industriali …

1

Tabella 6 (EN 15232) – Fattori di efficienza (BAC Factors) per il consumo di energia elettrica negli edifici residenziali



D C

RiferimentoB A

Non energeticamente


energetiche


1,08 1 0.93 0,92

3.2.3 Esempio di calcolo con il metodo dei fattori di efficienza (BAC Factors)L’esempio di calcolo riportato di seguito sull’utilizzo del metodo dei fattori di efficienza è tratto direttamente dalla EN 15232. In esso si calcola il risparmio energetico ottenibile passando da un sistema di automazione in Classe C (standard), che corrisponde ai requisiti minimi richiesti dalla direttiva EPBD, ad uno in Classe B (avanzata).

Nell’esempio vengono considerati i consumi energetici per il riscaldamento, per il raffrescamento, per l’illuminazione, per la ventilazione, per le perdite dell’impianto e per l’energia elettrica ausiliaria necessaria al sistema di automazione per il funzionamento dei dispositivi elettronici di comando e controllo (sensori, attuatori, centraline, computer, etc.).

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17ProgettoC. 1063:2010-10 – Scad. 20-11-2010

Le ipotesi ed i dati relativi al consumo energetico degli impianti sono i seguenti:

l’edificio è di tipo non-residenziale adibito ad uso uffici

� per il riscaldamento:

e nel periodo considerato la domanda energetica con il sistema di automazione in Classe C è ipotizzata come segue:

o consumo 100 kWh o perdite di sistema 33 kWh o consumo energia elettrica per ausiliari 14 kWh

� per il raffrescamento: o consumo 100 kWh o perdite di sistema 28 kWh o consumo energia elettrica per ausiliari 12 kWh

� per la ventilazione: o consumo 21 kWh (conteggiata come pura energia elettrica ausiliaria)

� per l’illuminazione: o consumo energia elettrica 34 kWh

Per determinare con il metodo dei fattori di efficienza “BAC factors” il consumo ottenibile passando ad un sistema in Classe B si deve procedere secondo i seguenti punti:

� Dalla tabella dei fattori di efficienza per edifici non residenziali per riscaldamento/raffrescamento (Tabella 3), si ricava per uso Uffici (prima riga): o Fattore efficienza per la Classe B = 0,80

� Dalla tabella dei fattori di efficienza per edifici non residenziali per i consumi elettrici (Tabella 5), si ricava per uso Uffici (prima riga): o Fattore efficienza per la Classe B = 0,93

� Dai dati di partenza si determinano i consumi per riscaldamento e raffrescamento inclusivi delle perdite di sistema ed esclusivi del consumo elettrico degli ausiliari: o Consumo riscaldamento = 100+33 = 133 kWh o Consumo raffrescamento = 100+28 = 128 kWh

Totale = 261 kWh Il consumo per riscaldamento/raffrescamento (al netto degli ausiliari) passando ad un sistema di Classe B diventerebbe pari a:

o Consumo riscaldamento/riscaldamento (al netto ausiliari) = 261*0,80 = 208,1 kWh dove 0,80 è il fattore di efficienza per riscaldamento/raffrescamento della Classe B.

� Dai dati di partenza si determinano i consumi totali elettrici per l’illuminazione e per gli ausiliari di riscaldamento e raffrescamento: o Consumo ausiliari riscaldamento/raffrescamento = 14+12 = 30 kWh o Consumo illuminazione = 34 kWh Il consumo elettrico passando ad un sistema di Classe B diventerebbe pari a: o Consumo ausiliari riscaldamento/raffrescamento = 30*0,93 = 27,9 kWh o Consumo illuminazione = 34*0,93= 31,6 kWh

dove 0,93 è il fattore di efficienza elettrica della Classe B.

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18ProgettoC. 1063:2010-10 – Scad. 20-11-2010

Infine si calcolano i consumi per riscaldamento/raffrescamento e per l’illuminazione passando dal sistema di automazione in Classe C ad uno in Classe B:

� Consumo per riscaldamento/raffrescamento= = consumo al netto ausiliari+consumo ausiliari=208,1+27,9 = 236 kWh; con un risparmio del 18,9% rispetto al sistema in Classe C (consumo=291kWh)

� Consumo elettrico per l’illuminazione = 31,6 kWh (già calcolato sopra) con un risparmio del 7% rispetto al sistema in Classe C (34kWh) 3.2.4 Valutazione dei risparmi riferiti all’unità di superficie o volume dell’edificio.Nei vigenti Decreti e Leggi nazionali e nei Decreti delle Giunte Regionali (DGR), attuativi delle leggi sull’efficienza energetica degli edifici, vengono prescritti i Valori Annui Limite degli Indici di Prestazione Energetica (EP) per ogni singolo uso energetico nell’edificio (ad esempio per il riscaldamento EPI, per il raffrescamento EPE, ecc.), rapportati all’unità di superficie utile degli ambienti controllati, espressa in [m2] per il residenziale o all’unità di volume lordo degli ambienti controllati espressa in [m3] per tutti gli altri edifici

Tali valori, rispettivamente in [kWh/ m2anno] o [kWh/ m3anno], sono dati dal rapporto tra il fabbisogno annuo di energia ed il valore della

.

superficie utile o del volume lordo

I coefficienti BAC-factors, che nell’esempio del par. 3.2.3 abbiamo applicato ai valori di energia consumata in [kWh] per un certo periodo in un certo ambiente, sono direttamente applicabili ai valori di fabbisogno energetico in [kWh/ m2 anno] o [kWh/ m3 anno], calcolati in base alle prescrizioni legislative nazionali o regionali nel periodo di un anno, per valutare o stimare differenti possibilità di risparmio annuo realizzabili con l’applicazione di diverse Classi di automazione.

degli ambienti controllati.

3.3 Considerazioni ed osservazioni sui risultati evidenziati dalla norma EN 15232Nei paragrafi precedenti abbiamo riportato, riprese esattamente come sono nella norma EN 15232, le tabelle contenenti i “Fattori di Efficienza” (BAC Factors) associati alle diverse Classi di Automazione (A, B, C e D) per ogni tipologia di edificio (Residenziale e Non Residenziale) e per i consumi relativi al riscaldamento/raffrescamento ed all’energia elettrica. Tali tabelle consentono di determinare, e ne abbiamo visto un esempio (par. 3.2.3), il risparmio energetico passando da una Classe all’altra, ma non danno di questo un’indicazione apprezzabile in modo immediato e diretto. Per raggiungere tale scopo procederemo ad una rielaborazione di tali tabelle secondo i seguenti punti:

� Prendiamo la Classe D, anziché la Classe C, come Classe di riferimento;

� In corrispondenza della Classe D – Classe di riferimento – riportiamo il valore 100%, che sta ad indicare il consumo energetico con un sistema di automazione di tale Classe

� In corrispondenza delle Classi C, B ed A riportiamo il risparmio energetico in % che si ottiene passando da un sistema di automazione in Classe D ad ognuna di queste Classi.

In tal modo le Tabelle 3, 4, 5 e 6 si trasformano rispettivamente nelle tabelle 7, 8, 9 e 10, riportate di seguito, che sono del tutto equivalenti alle prime ma che esprimono in modo più diretto il risparmio energetico conseguibile passando da un sistema privo di automazione (Classe D) ad un sistema con livelli di automazione più performanti dal punto di vista energetico (Classi C, B ed A).

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19ProgettoC. 1063:2010-10 – Scad. 20-11-2010

A titolo di esempio prendiamo la Tabella 7, essa esprime il risparmio energetico conseguibile con i diversi livelli di automazione nel caso di edifici non-residenziali per il riscaldamento/raffrescamento. In particolare, per gli Edifici ad uso “Uffici” (seconda riga della tabella) si ha che passando da un sistema di automazione in Classe D ad un sistema in Classe C si ottiene un risparmio dei consumi pari al 34%, passando dalla Classe D alla Classe B il risparmio è del 47% e passando dalla Classe D alla Classe A il risparmio è addirittura del 54%.

Tabella 7 (ricavata dalla EN 15232) – Risparmio energetico per il Riscaldamentoed il Raffrescamento negli edifici non residenziali

Riscaldamento / Raffrescamento in Edifici non residenziali


Differenza % dei consumi tra le Classi C, B e A rispetto la Classe D

D C B A

Senza automazione Automazione Standard

Automazione Avanzata Alta Efficienza

Uffici 100% -34% -47% -54%

Sale di lettura 100% -19% -40% -60%

Scuole 100% -17% -27% -33%

Ospedali 100% -24% -31% -34%

Hotel 100% -24% -43% -48%

Ristoranti 100% -19% -37% -45%

Centri commerciali e negozi 100% -36% -53% -62%

Tabella 8 (ricavata dalla EN 15232) – Risparmio energetico per il Riscaldamento ed il Raffrescamento negli edifici residenziali

Riscaldamento / Raffrescamento in Edifici Residenziali



D C B A




100% -9% -20% -26%

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20ProgettoC. 1063:2010-10 – Scad. 20-11-2010

Tabella 9 (ricavata dalla EN 15232) – Risparmio energetico per il consumodi energia elettrica negli edifici non residenziali

Energia Elettrica in Edifici non residenziali



D C B A



Uffici 100% -9% -16% -21%

Sale di lettura 100% -6% -11% -16%

Scuole 100% -7% -13% -20%

Ospedali 100% -5% -7% -9%

Hotel 100% -7% -11% -16%

Ristoranti 100% -4% -8% -12%

Centri commerciali e negozi 100% -7% -12% -16%

Tabella 10 (ricavata dalla EN 15232) – Risparmio energetico per il consumo di energia elettrica negli edifici residenziali

Energia Elettrica in Edifici Residenziali



D C B A




100% -7% -14% -15%

L’osservazione delle tabelle 7, 8, 9 e 10 ci consente di fare in modo immediato e diretto delle valutazioni qualitative e quantitative di grande interesse relativamente ai benefici energetici apportati nella gestione di un edificio dall’uso di un sistema di automazione.

In particolare, per il riscaldamento/raffrescamento per gli edifici non residenziali (tabella 7), passando dalla classe di efficienza D alle classi superiori si va da un risparmio minimo del 17% (classe C per le scuole) a un risparmio massimo del 62% (classe A per i centri commerciali e negozi); per gli edifici residenziali (tabella 8) si va da un risparmio minimo del 9% (classe C) a un risparmio massimo del 26% (classe A).

Per quanto riguarda il consumo di energia elettrica (ricordiamo che da queste valutazioni è escluso il consumo degli elettrodomestici) per gli edifici non residenziali (tabella 9), passando dalla classe di efficienza D alle classi superiori si va da un risparmio minimo del 4% (classe C per ristoranti) ad un risparmio massimo del 21% (classe A per uffici); per gli edifici residenziali (tabella 10) si va da un risparmio minimo del 7% (classe C) a un risparmio massimo del 15% (classe A).

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21ProgettoC. 1063:2010-10 – Scad. 20-11-2010

Ora, al fine di avere un’indicazione più puntuale dei vantaggi energetici conseguibili con un sistema di controllo, focalizziamoci sulla classe di efficienza energetica B, raggiungibile in modo abbastanza agevole con la tecnologia bus. In tal caso, sempre dalle tabelle 7, 8, 9 e 10, si ricava un risparmio energetico per i consumi elettrici pari al 19% negli edifici residenziali e tra il 13% ed il 32%, a seconda della tipologia d’uso, per gli edifici non residenziali; il risparmio sale decisamente per il riscaldamento/raffrescamento passando al 20% per gli edifici residenziali e al 27%-53% per gli edifici non residenziali.

Quote di risparmio di assoluta importanza che eleggono il sistema di controllo degli edifici come una delle principali leve su cui agire in qualsiasi iniziativa finalizzata al miglioramento dell’efficienza energetica degli edifici.

4 Funzioni con requisiti minimi richieste dalla EN 15232 per ogni Classe di efficienza energetica

Dalla Tabella 1 della EN 15232 si ricavano i requisiti minimi da soddisfare per realizzare un sistema di Classe A o B o C: la seguente Tabella11 codifica ed evidenzia in colore verde le funzioni con i requisiti minimi

La prima colonna a sinistra riporta il codice delle Funzioni con requisiti minimi.

da soddisfare per la conformità ad una delle Classi di efficienza energetica. Non vengono considerate la Classe D e la Funzione siglata “0, No automatic control” nella Tabella 1 della EN 15232, entrambe non significative ai fini del presente documento.

La seconda colonna riporta i numeri di riferimento alla EN 15232.

NOTA IMPORTANTE:

Per implementare una certa Classe di efficienza energetica (ad es. B) è obbligatorio realizzare TUTTE-LE-FUNZIONI elencate (celle verdi o in alternativa grigie a miglior prestazione) nella colonna della Tabella11 seguente che identifica la Classe considerata (ad es. B). Ciononostante anche implementazioni parziali possono realizzare risparmi energetici.

In alcuni casi la Tabella11 lascia libera, in modo conservativo, la scelta tra 2 o più opzioni: ciò significa che possono essere indifferentemente realizzate le funzioni indicate con la/e cella/e grigia/e sottostante/i alla cella verde che indica la funzione a requisiti minimi, quindi con prestazioni migliori di quelle minime richieste.

4.1 Identificazione e codifica delle Funzioni (Tabella 11)Le funzioni indicate dalla Tabella1 della EN 15232 vengono qui codificate in modo tale da essere facilmente rintracciabili ed utilizzabili dai costruttori, dai progettisti, dagli installatori e dagli enti preposti alla certificazione degli impianti

Tali funzioni vengono individuate dal codice “parlante” indicato in Figura 2.

.

F N Classe

Figura 2: Codice della funzione

Dove:

F = prefisso che sta per Funzione N = numero progressivo Classe = Indicatore (A, B, C) di più elevata Classe energetica realizzabile dalla Funzione Esempio: il codice F23B indica la funzione numero 23, di Classe B

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22ProgettoC. 1063:2010-10 – Scad. 20-11-2010

Si noti che l’indicazione della Classe, ricavabile dalla EN 15232, è superflua ai fini dell’identificazione della Funzione, ma risulta un comodo ed immediato riferimento per il costruttore, il progettista ed il certificatore.

In alcuni casi la stessa F viene classificata in modo diverso in ambiente residenziale e non-residenziale. In questi casi il carattere A, B, C che indica la Classe della funzione F viene sdoppiato: il primo carattere indica la Classe-residenziale, il secondo la Classe-non-residenziale

Esempio: il codice F30AB indica la funzione numero 30, di Classe A nel residenziale e di Classe B nel non-residenziale.

.

La seguente Tabella 11 identifica le Funzioni di Classe A, B e C, con requisiti minimi (celle verdi) secondo il criterio sopra definito:

� nella prima colonna è indicato il Codice di Funzione;

� nella seconda colonna è indicato il riferimento alla Tabella 1 della EN 15232;

� le altre colonne riportano il testo della EN 15232.

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23ProgettoC. 1063:2010-10 – Scad. 20-11-2010

Tabella 11 - Funzioni con requisiti minimi per le Classi A, B, C.

CONTROLLO AUTOMATICO

Residenziale Classi

Non Residenziale Classi

C B A C B A

Cod

ice

di

funz

ione

Rif.

EN

15

232


CONTROLLO DI EMISSIONE

Il sistema di controllo è installato in centrale o nel relativo ambiente

F1C 2 Controllo automatico di ogni ambiente con valvole termostatiche o regolatore elettronico

F2B 3 Controllo automatico di ogni ambiente con comunicazione tra i regolatori e verso il SISTEMA-BUS

F3A 4 Controllo integrato di ogni locale con gestione di richiesta (es. per occupazione, qualità dell’aria, etc.)

CONTROLLO TEMPERATURA ACQUA NELLA RETE DISTRIBUZIONE (MANDATA O RITORNO)


F4C 1 Compensazione con temperatura esterna

F5A 2 Controllo temperatura interna



F6C 1 Controllo On-Off

F7A 2 Controllo pompa a velocità variabile con ��




F9C 1 Controllo automatico con programma orario fisso (*)

F10A 2 Controllo automatico con partenza/arresto ottimizzato


F11A 1 Temperatura variabile in dipendenza da quella esterna

F12A 2 Temperatura variabile in dipendenza dal carico


F13B 1 Priorità basate sui carichi e sulle potenze dei generatori

F14A 2 Priorità basate sull’efficienza dei generatori (vedere altre norme)

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24ProgettoC. 1063:2010-10 – Scad. 20-11-2010

CONTROLLO RAFFRESCAMENTO



F15C 2 Controllo automatico di ogni ambiente con regolatore elettronico

F16B 3 Controllo automatico di ogni ambiente con comunicazione tra i regolatori e verso il SISTEMA-BUS

F17A 4 Controllo integrato di ogni locale con gestione di richiesta (per occupazione, qualità dell’aria, etc.)

CONTROLLO TEMPERATURA ACQUA FREDDA NELLA RETE DISTRIBUZIONE (MANDATA O RITORNO)


F18C 1 Compensazione con temperatura esterna

F19A 2 Controllo temperatura interna



F20C 1 Controllo On-Off



CONTROLLO INTERMITTENTE DELLA EMISSIONE E/O DISTRIBUZIONE


F23C 1 Controllo automatico con programma orario fisso (*)

F24A 2 Controllo automatico con partenza/arresto ottimizzato

INTERBLOCCO TRA RISCALDAMENTO E RAFFRESCAMENTO A LIVELLO DI EMISSIONE E/O DISTRIBUZIONE

F25B Parziale interblocco (dipende dal sistema di condizionamento HVAC)

F26A Interblocco totale


F27A 1 Temperatura variabile in dipendenza da quella esterna

F28A 2 Temperatura variabile in dipendenza dal carico


F29B 1 Priorità basate sui carichi e sulle potenze dei generatori

F30A 2 Priorità basate sull’efficienza dei generatori (vedere altre Norme)

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25ProgettoC. 1063:2010-10 – Scad. 20-11-2010



F31B 2 Controllo a tempo

F32AB 3 Controllo a presenza

F33A 4 Controllo a richiesta


F34AC 1 Controllo On/Off a tempo

F35A 2 Controllo automatico di flusso o pressione

CONTROLLO SBRINAMENTO RECUPERATORE DI CALORE

F36A 1 Con controllo di sbrinamento

CONTROLLO SURRISCALDAMENTO RECUPERATORE DI CALORE

F37A 1 Con controllo di surriscaldamento


F38C 1 Raffrescamento notturno

F39A 2 Raffrescamento gratuito (free cooling)

F40A 3 Controllo H-x , entalpia


F41C 1 Set point costante

F42B 2 Set point dipendente dalla temperatura esterna

F43A 3 Set point dipendente dal carico

CONTROLLO UMIDITÀ

F44C 1 Limitazione umidità dell’aria di mandata

F45A 2 Controllo dell’umidità dell’aria di mandata

F46A 3 Controllo dell’umidità dell’aria nel locale o emessa


CONTROLLO PRESENZA

F47C 1 Accensione manuale + spegnimento automatico

F48A 2 Rilevamento presenza Auto-On / riduzione / Off

F49A 3 Rilevamento presenza Auto-On / Auto-Off

F50A 4 Accensione Manuale + Rilevamento presenza Auto-On / riduzione / Off

F51A 5 Accensione Manuale + Rilevamento presenza Auto-On / Auto-Off


F52A 1 Automatico

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26ProgettoC. 1063:2010-10 – Scad. 20-11-2010

CONTROLLO SCHERMATURE SOLARI (ES. TAPPARELLE, TENDE, FACCIATE ATTIVE…)

- 0 Operazione manuale

- 1 Motorizzato con azionamento manuale

F53BC 2 Motorizzato con azionamento automatico

F54A 3 Controllo combinato luce/tapparelle/HVAC

CONTROLLO CON SISTEMI DOMOTICI E DI AUTOMAZIONE DELL’EDIFICIO (HBA)

- 0 Nessun controllo

F55B 1 Controllo centralizzato configurato per l’utente: es. programmi a tempo, valori di riferimento (set-point) …

(*) (*)

F56A 2 Controllo centralizzato ottimizzato: es. controlli auto-adattativi, valori di riferimento (set point), taratura

GESTIONE IMPIANTI TECNICI DI EDIFICIO (TBM )

- 0 Nessun controllo TBM

F57A 1 Rilevamento guasti, diagnostica e fornitura del supporto tecnico

F58A 2 Rapporto riguardante consumi energetici, condizioni interne e possibilità di miglioramento

(*) proposta di modifica della funzione minima indicata, effettuata dal CT 247

4.2 Descrizione della scheda tecnica di Funzione Le schede tecniche di Funzione riportate nel par. 5 sono redatte secondo il modello indicato in Figura 3.

APPLICAZIONE

Tipo di Controllo secondo EN 15232

CODICE F Denominazione della funzione secondo EN 15232

Descrizione: ...

Esempio di realizzazione

Rif. Schema Componenti

1) Denominazione del componente 1) e sue caratteristiche

n) Denominazione del componente n) e sue caratteristiche

Funzionamento...

Schema: …Note: ...

Figura 3 - Modello per la scheda Tecnica di Funzione

Legenda per la Figura 3. � APPLICAZIONE: è l’applicazione considerata, cioè ad es. Riscaldamento, Illuminazione,

ecc. � Tipo di Controllo secondo EN 15232: titolo originale EN 15232, es. Controllo di

generazione, Controllo luce diurna, ecc. � CODICE F: riporta il Codice di funzione definito in 4.1 e nella cella adiacente a destra la

denominazione della funzione secondo EN 15232 � Descrizione: descrive in modo sintetico la funzione di CODICE F

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27ProgettoC. 1063:2010-10 – Scad. 20-11-2010

� Esempio di realizzazione: illustra, a titolo esemplificativo, una possibile realizzazione della funzione con l’elenco dei componenti descritti nelle sottostanti righe ed individuati dal numero 1), n) posto nella colonna “Rif.Schema”.

� Funzionamento: descrive il funzionamento della realizzazione esemplificata

� Schema di principio: è uno schema a blocchi di funzionamento della realizzazioneesemplificata. Le “Note” vengono inserite quando necessario.

Lo schema di principio comprende una parte elettrica ed una termotecnica:

� nello schema della parte elettrica

� lo

non vengono visualizzati i componenti ausiliari come ad es. Alimentatori, Accoppiatori di Linea o Router, perchè non necessari alla comprensione dello schema;

schema dell’impianto termotecnico

5 Schede tecniche di tutte le Funzioni

viene semplificato e ridotto alla rappresentazione degli elementi controllati, ad es. pompe, valvole o, per ulteriore semplificazione, interi complessi di generazione.

Nei sottoparagrafi successivi si descrivono le funzioni della Tabella 11 suddivise per tipologia applicativa: Riscaldamento, Raffrescamento, Ventilazione e Condizionamento, Illuminazione, Schermature solari, Sistemi domotici, Sistemi di Gestione.

Si noti come l’elenco delle funzioni proposto dalla Tabella 11 proceda, per ogni applicazione, dall’esame dell’emissione in ambiente/zona (elementi terminali), all’esame della rete di distribuzione per giungere all’analisi della generazione. Alla fine vengono valutati i sistemi di automazione intelligente, HBA.

Questo criterio ricalca la normale sequenza delle fasi di progettazione degli impianti tecnici di edificio.

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28ProgettoC. 1063:2010-10 – Scad. 20-11-2010

5.1 Controllo del Riscaldamento

Figura 4 - Riscaldamento (H20): schema generale di riferimentoper più ambienti/zone serviti

La Figura 4 mostra uno schema semplificato e generico, di riferimento per le successive descrizioni.

Si considera l’impianto per la climatizzazione invernale suddiviso nei seguenti sottosistemi visualizzati in rettangoli tratteggiati:

� sottosistema di generazione;

� sottosistema di distribuzione;

� sottosistemi di emissione in ambiente e zona; Sono visualizzati i componenti più significativi per le singole aree:

� Generatore con relative Pompa e Valvola (miscelatrice, ma può essere di intercettazione);

� Collettore e tubazioni di Rete;

� Pompa e Valvola di Zona (miscelatrice, ma può essere di intercettazione);

� Pompa e Valvola di Ambiente (miscelatrice, ma può essere di intercettazione).

Negli ambienti e zone sono rappresentati i terminali di erogazione (radiatori / pannelli radianti)

EMISSIONE in AMBIENTE e componenti d’ambiente

EMISSIONE in ZONA e componenti di zonaRETE DISTRIBUZIONEe componenti di rete

GENERAZIONE ecomponenti di generazione

Generatore / iCaldo(Gc)

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29ProgettoC. 1063:2010-10 – Scad. 20-11-2010

5.1.1 Controllo di EmissioneScheda tecnica della Funzione F1C



F1C Controllo automatico di ogni ambiente con valvole termostatiche o regolatore elettronico

DescrizioneLa temperatura di ogni singolo locale può essere regolata per mezzo di valvole termostatiche posizionate sulla mandata del liquido termovettore di ogni radiatore. In alternativa è possibile utilizzare un regolatore elettronico. Entrambe le funzioni sono utilizzabili per la Classe C sia nel residenziale che nel non-residenziale

Opzione 1



1) Valvole Termostatiche. - apparecchio non dotato di CS - regolazione dell’otturatore in funzione della temperatura ambiente

Funzionamento Opzione1Ogni valvola è montata sul tubo di mandata dell’acqua calda di ogni radiatore. L’apparecchio è dotato di un sensore termosensibile (a contatto diretto con l'aria) che è in grado di leggere le variazioni della temperatura del locale e agire sull'otturatore della valvola per regolare il flusso dell’acqua calda e mantenere costante la temperatura d’ambiente. L’apparecchio funziona senza energia elettrica ausiliaria.

Opzione 2



1) Regolatore elettronico (termostato): - apparecchio non dotato di CS con sonda di temperatura interna o una o più sonde remote . - Uscita elettrica per controllo valvola mandata liquido termovettore. - Impiego: 1 regolatore per ogni ambiente senza coordinamento tra i regolatori

2) Sonda remota: opzionale nel caso sia presente la sonda integrata in 1) - sonda di temperatura ambiente non dotata di CS, compatibile con 1)

Funzionamento Opzione 2Il Termostato d’ambiente 1) dotato di sonda di temperatura a bordo o remota opzionale 2) regola la mandata dell’acqua calda comandando in modalità on/off (o modulante) la elettrovalvola 3)

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30ProgettoC. 1063:2010-10 – Scad. 20-11-2010

Schemi di principio F1C

Scheda tecnica della Funzione F2B



F2B Controllo automatico di ogni ambiente con comunicazione tra i regolatori e verso il Sistema-HBA

DescrizioneLa temperatura di ogni singolo locale può essere regolata per mezzo un regolatore elettronico dotato di CS per il coordinamento con regolatori in altri locali. La funzione è utilizzabile per la Classe B sia nel residenziale che nel non-residenziale



1) Regolatore elettronico: - apparecchio dotato di CS con sonda di temperatura integrata o una o più sonde remote. - Uscita CS verso SISTEMA-BUS per controllo valvola mandata acqua calda e coordinamento tra

i regolatori. - Uscita comando valvola miscelazione

2) Sonda T ambiente remota: - opzionale nel caso sia presente la sonda integrata in 1)

Può essere dotata o meno di CS

3) Elettrovalvola miscelazione (o intercettazione)

FunzionamentoIl Regolatore 1) dotato di sonda di temperatura integrata o remota opzionale 2) regola la mandata del termovettore per mezzo della valvola miscelazione 3).La funzione è realizzata con apparecchi dotati di CS: consente il coordinamento della regolazione di temperatura tra diversi ambienti e la loro gestione da una eventuale postazione centrale. Il regolatore 1) invia sulla linea BUS le informazioni relative al locale controllato (ad es. carico termico). Nello schema è visualizzato un eventuale supervisore centrale (SuVi), per il monitoraggio e/o la gestione del sistema HBA di edificio (Funzioni F55B e/o F56A)

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AMBIENTE

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31ProgettoC. 1063:2010-10 – Scad. 20-11-2010

Schema di principio F2B

NOTA- La sonda 2) può essere dotata di CS con collegamento diretto al BUS - L’uscita 3) del regolatore 1) può essere realizzata con interfaccia verso il BUS

Scheda tecnica della Funzione F3A



F3A Controllo integrato di ogni locale con gestione di richiesta (es. per occupazione, apertura serramenti.)

Descrizione La funzione prevede un controllo della temperatura di ogni locale con possibilità di interrompere il riscaldamento o metterlo in stato di basso consumo in caso di assenza persone o apertura serramenti esterni. Il controllore deve essere dotato di CS per comunicare con altri controllori e verso il sistema-BUS.



1) Regolatore elettronico: - apparecchio dotato di CS con sonda di temperatura integrata o una o più sonde remote . - Ingresso per sonda T - Uscita comando elettrovalvola miscelazione/intercettazione - Uscita CS verso SISTEMA-HBA per coordinamento con altri regolatori.

2) Sensore di presenza - apparecchio di rilevazione presenza persone, in grado di comunicare con regolatore elettronico della

temperatura del locale per ottimizzare l’utilizzo dell’energia. 3) Sonda T, temperatura ambiente (remota):

- opzionale nel caso sia presente la sonda integrata in 1). 4) Sensore apertura serramento:

- Microcontatto. Collegato al Regolatore elettronico della temperatura locale permette di ridurre o spegnere il riscaldamento quando la finestra è aperta

- può essere dotata o meno di CS 5) Interfaccia BUS binaria:

- apparecchio dotato di CS - trasferisce sul BUS, tramite apposito messaggio, lo stato del microcontatto 4)

6) Elettrovalvola on-off/regolazione: compatibile con uscita elettrica di 5)

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32ProgettoC. 1063:2010-10 – Scad. 20-11-2010

FunzionamentoIl Regolatore 1) dotato di sonda di temperatura integrata o remota opzionale 3) regola la mandata dell’acqua calda comandando in modalità on/off (o modulante) la elettrovalvola di miscelazione. Il riscaldamento può essere interrotto o posto in stato di pre-confort quando il sensore di presenza 2) rivela la mancanza di persone nel locale oppure quando il sensore 5) rivela l’apertura di un serramento verso l’ambiente esterno. Il regolatore 1) e i dispositivi 2) e 5) inviano sulla linea BUS le informazioni relative al locale controllato (ad es. carico termico, occupazione, stato serramenti, tipo di elementi utilizzatori). Nello schema è visualizzato un eventuale supervisore centrale (SuVi), per il monitoraggio e/o la gestione del sistema HBA di edificio (Funzioni F55B e/o F56A)

Schema di principio F3A

NOTE 2) può essere non dotato CS e con collegamento diretto al regolatore 1) 3) può essere dotato di CS con collegamento al BUS 4) può essere dotato di CS con collegamento al BUS 5) può essere non dotato CS e con collegamento diretto al regolatore 1)

L i n e a B U S

AMBIENTE n

M

T

R

SuVi

Presenza Interfaccia binaria

3)2)

1)

µ4)

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rP

in inc

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BUS

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blic

bli

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bbl

bb

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bbb/o la gestione

ubcacaca

ubpuub

pppppp


33ProgettoC. 1063:2010-10 – Scad. 20-11-2010

5.1.2 Controllo temperatura acqua nella rete distribuzione

Scheda tecnica del Blocco Funzionale F4C



F4C Controllo temperatura acqua con compensazione della temperatura di mandata in funzione della temperatura esterna

DescrizioneSi effettua la regolazione della temperatura della rete del termovettore con compensazione in funzione della temperatura esterna.Ciò permette di ridurre le perdite di distribuzione ed a carico parziale. E’ la tipica regolazione di un impianto condominiale dove non sono previste sonde d’ambiente. Da calcoli termotecnici si desume la temperatura di mandata verso l’impianto per poter ottenere (mediamente) una temperatura interna degli appartamenti al valore di progetto (e di legge) a 20°C.



1) Regolatore elettronico: - apparecchio collegato a una o più sonde di temperatura di temperatura esterna all’edificio

2)Sensore Temperatura esterna (T1) - sonda di temperatura esterna compatibile con 1)

3) Sensore temperatura di mandata (T2)

FunzionamentoIl regolatore 1) trasmette al Generatore un segnale in grado di variare la temperatura dell’acqua del riscaldamento in funzione della temperatura esterna misurata da 2). Il sensore di temperatura (3) rileva la temperatura di mandata (T1, variabile controllata).

Prog

etto

rP

in inc

hien grado di variare o di variare

Il sensore di tempensore di temest

con 1) sta aperatura di tempeura di temptasteseh

pubb

licaaa

blibliblbbbbbl

bbandata in funziobbbbzione in funzione dellfunzionearziale.e.

e d’ambiente. mbiente. r poter ottenere (medoter ottene

bpp


34ProgettoC. 1063:2010-10 – Scad. 20-11-2010

Schema di principio F4C

NOTA 1), 2) e 3) possono essere dotati di CS, con collegamento al BUS

Text progetto

15 °C

Tm

Text progetto

15 °C

Tm

T mandata

T esterna

Diagramma : esempio di decremento lineare della temperatura di mandata in funzione della temperatura esterna

RE

TE D

ISTR

IBU

ZIO

NE

ZONA

AMBIENTE 1

AMBIENTE 2

AMBIENTE n

R

T1

T2 2)

3)


M

Generazione

Prog

etto

rP

in inc

hiesta

n collegamento al gamento ac

agramma : esemamma : esemdella temperaturtemperatemperatura estemperatura e

a

NA pubb

licaaacacaca

pubupupupuTE


35ProgettoC. 1063:2010-10 – Scad. 20-11-2010

Scheda tecnica della Funzione F5A CONTROLLO RISCALDAMENTO


F5A Controllo temperatura ambiente, temperatura acqua (mandata o ritorno) con compensazione in funzione della temperatura esterna

Descrizione La temperatura di mandata impianto (ad es. ingresso al collettore) è funzione della temperatura esterna (regolazione climatica). Ogni ambiente regola la propria temperatura con il proprio regolatore che agisce sulla rispettiva valvola e pompa. La temperatura del termovettore in ogni ambiente viene continuamente modificata (“controllo slittante”) in funzione della temperatura esterna e del set-point dell’ambiente controllato. La regolazione di temperatura del termovettore in rete è effettuata con una miscelazione della mandata con il ritorno oppure agendo direttamente sulla potenza del bruciatore. La regolazione della temperatura ambiente, corrispondente al set-point, può essere quindi ottenuta con una temperatura del termovettore ottimizzata in funzione della temperatura esterna.



1) Regolatore di generazione: - apparecchio dotato di CS e collegato a una o più sonde di temperatura ambiente interno e di

temperatura esterna - Uscita CS verso SISTEMA-BUS per controllo mandata acqua calda e coordinamento tra i

regolatori.

2) Sonda T mandata in rete (remota): - sonda di temperatura compatibile con 1) - possibile utilizzare una sonda dotata di CS collegata alla Linea-BUS

3) Sensore Temperatura esterna - sonda di temperatura esterna compatibile con 1) - possibile utilizzare una sonda dotata di CS collegata alla Linea-BUS

4) Regolatore T ambiente: - apparecchio dotato di CS, collegato a una o più sonde di temperatura ambiente (possibile

utilizzare sonde T, dotate di CS e collegate direttamente alla Linea-BUS)

Funzionamento Il regolatore di generazione 1), RG: - rileva la temperatura di tutti gli ambienti 4): in ogni ambiente è installato un regolatore di temperatura (R)

completo di rispettiva sonda (T) integrata o remota; - rileva la temperatura esterna con la sonda 3), T2; - Controlla la temperatura di mandata tramite la sonda 2) (T1) - regola la temperatura dell’acqua di mandata tramite la propria valvola di miscelazione o agendo direttamente

sul bruciatore Per ogni temperatura esterna (compresa in un intervallo prefissato) si ottiene la temperatura minima dell’acqua calda al radiatore, necessaria a raggiungere il set-point impostato nell’ambiente. Nello schema è visualizzato un eventuale supervisore centrale (SuVi), per il monitoraggio e/o la gestione del sistema BUS di edificio (Funzioni F55B e/o F56A)

Prog

ett

rP

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eeratura esternara esterna (co

atore, necessaria a ratore, necessariama è visualizzato un ema è visualizzato

BUS di edificioUS di edificio ( (FunzioFttin

1), RG: tutti gli ambiei gli amb

sonda (T) integra sonda (T) integra esterna con la a esterna con

di mandadi mandaquaqua

inchie

sta ra

aao più sonde di temsonde di t

trollo mandata aco mandata ac

tacon 1)1)

dotata di CS collegotata di CS collegierna compatibile cocompatibile c

sonda dotata di Cdotata di C

h

di CS, collegato di CS, collegatodotate di CS e cdotate di CSncin

pubb

licaaaclicicccbli

cblblili

ccc

compensazione in compensazionbl

peratura esterna tura esterna

ulla rispettiva valvola etiva valva (“controllo slittante”)ntrollo slitta

puazione dedella temperaturdella tempe

movettore otmovetto

bbp


36ProgettoC. 1063:2010-10 – Scad. 20-11-2010


NOTA 2) può essere dotato di CS, con collegamento al BUS 3) può essere dotato di CS, con collegamento al BUS 4) può essere non dotato CS, con collegamento diretto al regolatore 1)

5.1.3 Controllo delle pompe di distribuzioneLe pompe che controllano la distribuzione (v. Figura 4) possono essere ubicate vicino (o incorporate) al generatore (per la mandata in rete) o in ambiente /zona (per la mandata in ambiente /zona). Entrambe contribuiscono alla regolazione del flusso del termovettore.

Nelle successive schede tecniche si descrivono tre tipi di pompe con riferimento alla loro tecnologia.

T2 3)

RET

E D

ISTR

IBU

ZIO

NE

T1

L i n e a B U S

Rg AMBIENTE 1

T R

AMBIENTE n

T R

SuVi

1)

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4)


M

Generazione

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rP

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trambe contribmbe contrib

ede tecniede tecn

inchie

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collegamento diretcollegamento direinpe di distrpe di distriburibu

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NTE n

stT stastaRtatatataatstpu

bblic

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pppppppppupuppub

pub

pubSuVububbub

44))


37ProgettoC. 1063:2010-10 – Scad. 20-11-2010

Scheda tecnica della Funzione F6C



F6C Controllo on/off

DescrizioneNelle caldaie compatte la pompa di circolazione è normalmente incorporata. Il controllo on/off avviene in base alla temperatura impostata su un termostato d’ambiente o zona riscaldata, che attiva o interrompe la mandata del fluido termovettore.Il consumo di energia elettrica ausiliaria è direttamente proporzionale al tempo di inserzione della pompa.



1) Pompa: circolatore di termovettore a velocità costante incorporato nella caldaia o esterno.

2) Termostato di temperatura d’ambiente o zona

FunzionamentoIl termostato ambiente 2) interrompe il funzionamento della pompa quando la temperatura d’ambiente supera il set-point del termostato. Il funzionamento riprende quando la temperatura scende sotto il set-point.


NOTE 2) può essere dotato di CS, con collegamento al BUS

2)

Termostato zona

- ambiente

1)Zona

–Ambiente

Prog

etto

rP

in nn

n colleniniinc

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ncorporato nella ataststataest

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bblic

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bbpuppupuppp


38ProgettoC. 1063:2010-10 – Scad. 20-11-2010




F7A Controllo a velocità variabile e ��

DescrizioneUna pompa a velocità variabile adegua le prestazioni (portata) al carico termico dell'impianto e inoltre può essere comandata in modo on/off come nel caso F6C. Questo consente di seguire le impostazioni del regolatore con una quantità di energia ridotta in caso di carico parziale.

Esempio di Realizzazione


1) Pompa di circolazione comandata a velocità variabile e autoregolata a ��variazioni di carico

2) Attuatore regolatore di velocità (inverter a frequenza variabile) in base al dato ricevuto dal regolatore 3) (può essere incorporato nella pompa o nel regolatore 3).

3)Regolatore carico rete / zona / ambiente: invia, tramite linea BUS, all’attuatore 2) un messaggio comprendente la misura di carico termico / occupazione / tipo di elementi terminali della zona /ambiente controllati.

FunzionamentoLa differenza di pressione ai capi della pompa (prevalenza) viene mantenuta costante e la sua velocità (portata) è regolata in modo proporzionale al carico (apertura-chiusura di uno o più circuiti idraulici), consumando minore energia elettrica ausiliaria rispetto a F6C.


NOTE L’attuatore 2 può essere incorporato nel regolatore 3)

L i n e a B U S

R R/

Attuatore2)

3)

1)

Collettore –

Zona –

Ambiente

Prog

etto

rP

ininincorporato nin neiehie

nza) viene ma

hieusura di uaaaegolata a ��ata a taataiabile) in bas

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one / tipo dess

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ubbli

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pub

puppupupppp


39ProgettoC. 1063:2010-10 – Scad. 20-11-2010

Scheda tecnica della Funzione F8ACONTROLLO RISCALDAMENTO


F8 A Controllo a velocità variabile e ��

DescrizioneUna pompa a velocità variabile e �� consente di seguire le impostazioni del carico termico con una quantità di energia minima. Inoltre il rischio di flusso insufficiente è ridotto al minimo perché la compensazione di pressione automatica (��variabile) assicura sempre il flusso ottimale.



1) Pompa a velocità variabile e �� ale

2) Attuatore regolatore di velocità in base al messaggio ricevuto dal regolatore 3) (può essere incorporato nella pompa o nel regolatore 3).

3) Regolatore carico rete / zona / ambiente: invia sulla linea BUS un messaggio comprendente la misura di carico termico / occupazione / tipo di elementi terminali della zona /ambiente controllati.

FunzionamentoLa differenza di pressione mandata-ritorno diminuisce al diminuire del carico termico: ciò provoca una ulteriore riduzione di potenza di regolazione del flusso rispetto a F7A e un conseguente minor consumo di energia elettrica ausiliaria.


NOTE L’attuatore 2 può essere incorporato nel regolatore 3)

L i n e a B U S

R Attuatore2)3)

1)

Collettore –

Zona –

Ambiente

Prog

etto

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inin inincorporato niincc

hienc

hiestaaatata

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statasta linea BUS es

enti terminstesiesal diminuire deliea F7A e un cons

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2)

h

pubb

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ubupressione au

pubb

puppupupppppp


40ProgettoC. 1063:2010-10 – Scad. 20-11-2010

5.1.4 Controllo intermittente della generazione e/o distribuzioneUn solo regolatore, ubicato in un idoneo ambiente utilizzato come riferimento, può controllare diverse zone/ambienti aventi lo stesso profilo di occupazione.

Scheda tecnica della Funzione F9C



F9C Controllo automatico con programma orario fisso

DescrizioneIl controllo avviene in base al profilo di temperatura e all’orario impostato su un crono-termostato d’ambiente o zona riscaldata in previsione di presenza persone. Non tiene conto dell’effettiva occupazione dei locali / zone e delle variazioni del carico termico.



1) Crono-Termostato di temperatura d’ambiente o zona con impostazione dell’orario di impiego del riscaldamento

FunzionamentoIl Cronotermostato 1) misura la temperatura di zona (che funge da riferimento per tutti gli ambienti 1),...n) ) per mezzo della sonda T e gestisce il funzionamento della generazione in base all’orario ed al relativo set-point impostati. La circolazione del termovettore viene attivata comandando, ad esempio, la pompa (Vg) e la valvola di distribuzione (Pg) quando la temperatura di zona scende sotto il valore prescritto durante l’orario impostato sul crono termostato (previsione di presenza utenti).


NOTE 1) può essere dotato di CS, con collegamento al BUS


M

Generazione

Crono-Termostato ambiente / zona

1)

T

RE

TE D

ISTR

IBU

ZIO

NE

Ritardo alla interruzione

R

AMBIENTE 1

AMBIENTE n

Vg

Pg

Prog

erP

etto

etetgeuò essere dotatge

ttooottoone

in inininininiiiiinnininin

staaa atatataastaststmpostazione deta

esesda riferimento

iebase all’orario edieompa (Vg) e la val

hieo sul crono ter

shichhie

inch

inch

Termostato biente / zonaccci

bblic

aaa

ò controllare ò controllare

bbbbbububbubpupuub

pupmostato d’ampe delle varpuppp


41ProgettoC. 1063:2010-10 – Scad. 20-11-2010




F10A Controllo automatico con partenza/arresto ottimizzato

DescrizioneLa partenza e l’arresto ottimizzato sono ottenuti senza l’impiego di dispositivi esterni. Il software utilizza i dati impianto inseriti in fase di avviamento: inerzia ed esposizione edificio, risposta lenta-veloce dei terminali (radiatori, fan-coil, pannelli a pavimento, soffitti radianti ecc). L’obiettivo è quello di “ottimizzare” la produzione e distribuzione dell’energia senza “danneggiare” il comfort.



1) Controllore di sistema locale/centralizzato su touch screen o PC

FunzionamentoOttimizzazione all’avvio: L’avvio ottimizzato anticipa l’orario di inizio del periodo di comfort in modo che la relativa temperatura richiesta sia raggiunta per l’ora di inizio impostata. L’impostazione dipende dal tipo di impianto controllato, ovvero dal tipo di scambiatori (pannelli a pavimento, radiatori) dal tipo di edificio (massa, isolamento, ecc) e dal tipo di controllo (caldaia, temperatura di mandata). Ottimizzazione all’arresto: L’arresto ottimizzato anticipa l’orario di spegnimento dell’impianto in modo che la relativa temperatura prevista per l’orario di fine periodo di comfort non risulti inferiore (di un certo valore, es. 0,5°C) a quella di setpoint. Nello schema è visualizzato un eventuale supervisore centrale (SuVi), per il monitoraggio e/o la gestione del sistema BUS di edificio (Funzioni F55B e/o F56A).

Prog

etto

rP

in inc

stastesort in modo esde dal tipo di escio (massaiehiehiento dell’impiantohiriore (di un cert

chsore cench6A).

taaa atatataeen o PC ata

c

pubb

licaaac

bliclicccblbbbb

lblbbbbbbbububtware utilizueloce dei ter

pupua “danneggiar

bppppppp


42ProgettoC. 1063:2010-10 – Scad. 20-11-2010


Programmazione del controllore di sistema

TRw Setpoint temperatura ambiente Comfortt Tempo TRw Setpoint temperatura ambiente Economiat1 Anticipo riduzione set-point 0,5°C �TRw Setpoint boost (solo con boost heating)t2 Anticipo per regime con innalzamento TRx Valore attualet3 Abbassamento rapido TR Temperatura ambienteTRw Setpoint

Programma riscaldamento

Comfort

TRw

TRx

TRwTRw

TRw

Economia Comfort

1)CONTROLLORE Programmabile

L i n e a B U S

SuVi


M

Generazione

T

RET

E D

ISTR

IBU

ZIO

NE

AMBIENTE 1

AMBIENTE n

ProgrPoog

tto

ett

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Anticipo ridnticipo

t3 AbbassaTRw tpoin

Programma

ororotototo

in inin

w

stastastsesesiesiehieinc

hieinc

hncnininnin

esstastastaatatatataaaaaa

aaatataAMBIENTEntas atata

esesa

blicaaacaicaiclicblic

bliblbbbbbbbbbububupupupuppppcacaca

blblbbbl

ubb

ubb

uu

SuVbbbbbbbbpuTTpu

bppE u


43ProgettoC. 1063:2010-10 – Scad. 20-11-2010

5.1.5 Controllo del Generatore




F11A Temperatura termovettore variabile in dipendenza da quella esterna

DescrizioneSi effettua la regolazione della temperatura del termovettore con compensazione in funzione della temperatura esterna.Ciò permette di ridurre le perdite di distribuzione.

Rif. Schema Esempio di realizzazione

1) Regolatore elettronico: - apparecchio dotato di CS. - Ingressi: riceve il segnale da una o più sonde di temperatura esterna all’edificio (2) e dalla sonda di

temperatura di mandata (4) - Uscita: regolazione del produttore di calore per riduzione della temperatura termovettore, tramite

Interfaccia bruciatore (3).

2) Sensore Temperatura esterna (T2) - sonda di temperatura esterna compatibile con 1)

3) Interfaccia bruciatore - in base al segnale ricevuto da 1) regola la produzione di calore agendo sul bruciatore del generatore

4) Sensore temperatura di mandata (T1) - sonda di temperatura compatibile con 1)

FunzionamentoIl regolatore 1) trasmette all’interfaccia bruciatore della Caldaia 3) un segnale in grado di variare la generazione di calore in funzione della temperatura esterna misurata per mezzo della sonda 2). Il sensore di temperatura (4) rileva la temperatura di mandata (T1, variabile controllata). Nello schema è visualizzato un eventuale supervisore centrale (SuVi), per il monitoraggio e/o la gestione del sistema BUS di edificio (Funzioni F55B e/o F56A)

Prog

etto

rP

in inc

hciatore della Caldore della Caldrna misurata per misurata per m

emperatura di manratura di mauale supervisore supervisore

55B e/o F56A)55B e/o F56A)

hiesta

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uzione della tempone della temp

on 1) sta la produzione da la produzione des

con 1)con 1) ie

hin

pubb

licaaa

blblbbbbbbbbbubbbb

in funzione della tempnzione della ubpup


44ProgettoC. 1063:2010-10 – Scad. 20-11-2010


NOTA 2) può essere dotato di CS, con collegamento al BUS 4) può essere dotato di CS, con collegamento al BUS I dispositivi 1) e 3) possono essere riuniti in uno unico




F12A Temperatura variabile in dipendenza dal carico

DescrizioneSi effettua la regolazione della temperatura di mandata termovettore a livello di generatore in funzione del carico termico, tenendo conto della temperatura e del calore estraneo rilevati negli ambienti controllati. Ciò permette di ridurre il calore prodotto dal generatore e le perdite di distribuzione.



1) Regolatore del generatore: - ingresso di segnale da tutti gli ambienti per la regolazione della temperatura dell’acqua di mandata

in funzione della richiesta delle sonde T1...-Tn e dei set-point ambiente - Uscita: regolazione del generatore di calore

2)2n)

Regolatore elettronico ambiente: - regolatore dotato di sonda temperatura ambiente integrata o remota T1..-Tn; - regola la temperatura richiesta nell’ambiente variando la miscelazione mandata-ritorno ambiente

tramite valvola e pompa locali (non visualizzate nello schema); - regola la temperatura del termovettore in caldaia tramite il regolatore 1)

Caldaia

GENERATORE

RET

E D

ISTR

IBU

ZIO

NE

ZONA

AMBIENTE1

AMBIENTE2

AMBIENTE n

T1

1) T2 2)

4)

L i n e a B U S

R SuVi Interfaccia bruciatore

3)

Prog

etto

rP

zzazio

omponentione oRegolatore del geneRegolatore del g- - ingresso di seggresso

in funzione din funzio- - Uscita: regUscita

toet2)

2n) n) Regolatore Rego- - regolare- reg

tra- -

etetetooogg

etggindella temperatura temperatu

della temperaturadella temperaturadal generatoredal generatorin

inchie

sta

USBUS

o unicoo unico hA

nccncinincnciniindipendenines

taZONANA

aastastaMBIENTE

n

pubb

licaaacacaca

p


45ProgettoC. 1063:2010-10 – Scad. 20-11-2010

FunzionamentoOgni regolatore 2),..,2n) trasmette al regolatore del generatore 4) un segnale in grado di far variare la temperatura del termovettore in funzione della temperatura ambiente misurata, del set-point e del tipo di utenza locale (ad es. radiatori= temperatura alta, pannelli=temperatura bassa). Il regolatore 1) controlla il generatore (caldaia) in funzione delle diverse richieste dei regolatori 2),..,2n) e predispone conseguentemente la temperatura del termovettore. Questo sistema implica necessariamente una comunicazione tra regolatori in campo e regolatore di caldaia. Ogni regolatore 2) ,..,2n) controlla l’elettrovalvola di miscelazione e la pompa locale per consentire la temperatura di set-point richiesta in ogni ambiente (regolazione locale indipendente dalle temperature degli altri ambienti). Nello schema è visualizzato un eventuale supervisore centrale (SuVi), per il monitoraggio e/o la gestione del sistema BUS di edificio (Funzioni F55B e/o F56A).


Caldaia

GENERATORE

RET

E D

ISTR

IBU

ZIO

NE

L i n e a B U S

RAMBIENTE 1

T1 R1

AMBIENTE n

Tn Rn

SuVi

1)

2)

2n)

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R1 ststststststach

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hhchTiieieiihh

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nsentire la temperatuntire la tempedegli altri ambienti).degli altri ambien

gio e/o la/o la gestione delgestion

cacacaubppp


46ProgettoC. 1063:2010-10 – Scad. 20-11-2010

5.1.6 Controllo sequenziale di differenti generatoriScheda tecnica della Funzione F13B



F13B Priorità basate sui carichi e sulle potenze dei generatori

Descrizione Questa regolazione è utilizzata quando sono presenti più moduli di generazione che possono essere spenti o accesi singolarmente per adattare la produzione d’energia al carico termico. La suddivisione del carico termico su più generatori risulta certamente più efficiente dell’impiego di un solo generatore di potenza pari alla somma dei singoli in caso di carichi variabili (come generalmente avviene negli impianti di riscaldamento).



1) Regolatore della generazione: - ingresso di segnale da tutti i regolatori degli ambienti per la definizione della temperatura

dell’acqua di mandata in funzione della richiesta delle sonde ambiente T1...-Tn e dei set-point ambiente.

- Uscita: regolazione del generatore di calore

2)2n)

Regolatore elettronico ambiente: - regolatore dotato di sonda temperatura ambiente integrata o remota T1..-Tn; - regola la temperatura richiesta nell’ambiente variando la miscelazione mandata-ritorno

ambiente tramite valvola e pompa locali (non visualizzate nello schema); - regola la temperatura del termovettore in caldaia tramite il regolatore 1)

3) Regolatore di cascata - ingresso di segnale da 1) per la l’inserimento /disinserimento dei generatori G1,G2..Gn, con

priorità di minima potenza soddisfacente il carico termico.

FunzionamentoIl regolatore 1) trasmette al regolatore di cascata 3) la richiesta di carico totale corrispondente al valore richiesto dai regolatori 2)...-2n) propri degli ambienti. Tale segnale viene elaborato dal regolatore di cascata 3) che inserisce i generatori in base alla loro potenza con, ad esempio, le seguenti modalità: - se i generatori hanno potenza diversa inserisce il generatore di potenza più vicina alla richiesta; - se i generatori hanno la stessa potenza esegue una sequenza di inserimento pre-impostata per minimizzare il numero di generatori inseriti. Ogni regolatore d’ambiente 2) ,..,2n) controlla l’elettrovalvola di miscelazione e la pompa locale per soddisfare la temperatura di set-point richiesta in ogni ambiente (regolazione locale indipendente delle temperature degli altri ambienti). Si realizza così una buona efficienza di impiego dei moduli produttori di calore. Nello schema è visualizzato un eventuale supervisore centrale (SuVi), per il monitoraggio e/o la gestione del sistema BUS di edificio (Funzioni F55B e/o F56A.)

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etto

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o

aificio (

oin

2) ,..,2n) co.,2n) t richiesta in ogniesta in o

na efficienza dina efficienza un eventun event

i F5i F5

inchcascata 3) la richata 3) la ric

egli ambienti.bientolatore di cascata re di cascata

ità: ersa inserisce il ersa inserisc

za esegueza esegue

chies

tambiente integratae integratsta

nti per la definizioer la definizdelle sonde ambieelle sonde ambie

biente variando late variando lacali (non visualizzon visuali

tore in caldaia traore in caldaia tra

sta l’inserimento /da l’inserimento /d

oddisfacente il cardisfacente il cahiech

pubb

licaaa

libliliiilblblb

ossono essere spenti oo essere spvisione del carico termne del carico

di potenza pari alla snza pari ai riscaldamento).aldamento).

bbpupp


47ProgettoC. 1063:2010-10 – Scad. 20-11-2010


NOTA 1) e 3) possono essere riuniti in un dispositivo unico

G1

GENERAZIONE

RET

ED

ISTR

IBU

ZIO

NE

L i n e a B U S

RAMBIENTE 1

T1 R1

AMBIENTE n

Tn Rn

SuVi

1)

2)

2n)

G2 Gn

R3)

Prog

etto

rP

in inc

hiesta

s atatatataaaaaaa

2n2n))

pubb

licaaacacaicab

pubbubb

uVi bbbbbbbb


48ProgettoC. 1063:2010-10 – Scad. 20-11-2010




F14A Priorità basate sull’efficienza dei generatori

DescrizioneRegolazione utilizzata quando sono presenti più moduli di generazione che possono essere spenti o inseriti singolarmente per adattare la produzione d’energia al carico termico (funzione della temperatura ambiente e del set-point in ogni ambiente o zona da controllare). La suddivisione del carico termico su più generatori risulta certamente più efficiente dell’impiego di un solo generatore di potenza pari alla somma dei singoli in caso di carichi variabili (come generalmente avviene negli impianti di riscaldamento). Il regolatore di cascata tiene conto delle eventuali differenze di efficienza dei diversi generatori presenti (caldaie a metano, a biomassa, accumuli solari termici, scambiatori geotermici, pompe di calore, ecc.) inserendoli in sequenza secondo la priorità dell’efficienza.



1) Regolatore della generazione: - ingresso di segnale da tutti i regolatori degli ambienti per la definizione della temperatura

dell’acqua di mandata del gruppo di generazione in funzione della richiesta delle sonde T1...-Tn e dei set-point ambiente.

- Uscita: regolazione del generatore di calore

2)2n)

Regolatore elettronico ambiente: - regolatore dotato di sonda temperatura ambiente integrata o remota T1..-Tn; - regola la temperatura richiesta nell’ambiente variando la miscelazione mandata-ritorno ambiente

tramite valvola e pompa locali (non visualizzate nello schema); - regola la temperatura del termovettore in caldaia tramite il regolatore 1)

3) Regolatore di cascata - ingresso di segnale da 1) per la l’inserimento /disinserimento dei generatori G1,G2..Gn, con

priorità di minima potenza e massima efficienza del modulo generatore al fine di soddisfare il carico termico totale.

FunzionamentoIl criterio di inserimento si basa sull’efficienza dei generatori: vengono inseriti prioritariamente i generatori più efficienti e con la potenza più piccola richiesta dal carico. Il regolatore 1) trasmette al regolatore di cascata 3) la richiesta di carico totale corrispondente al valore richiesto dai regolatori 2)...-2n) propri degli ambienti. Tale segnale viene elaborato dal regolatore di cascata 3) per inserisce prioritariamente i generatori di efficienza più elevata e potenza più vicina a quella richiesta dal carico totale. La regolazione locale della valvola di miscelazione permette di ottenere la temperatura di set-point in ogni zona/ambiente indipendentemente da quella di altri ambienti. Si realizza così la massima efficienza di impiego dei moduli produttori di calore.

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49ProgettoC. 1063:2010-10 – Scad. 20-11-2010


NOTA 1) e 3) possono essere riuniti in un dispositivo unico

5.2 RaffrescamentoI controlli del riscaldamento e del raffrescamento sono trattati in modo identico nella EN 15232, ad eccezione delle funzioni di interblocco parziale o totale F25B ed F26A che sono citate nel solo raffrescamento pur avendo evidentemente una valenza comune a entrambe le applicazioni.

Pertanto, per le schede tecniche del raffrescamento, rimandiamo ai criteri generali già trattati nelle corrispondenti schede del riscaldamento con lo stesso titolo (da F1C a F14A) e aggiungiamo le funzioni comuni di interblocco F25B e F26A.

La Tabella12 riporta la corrispondenza tra le funzioni del riscaldamento e quelle del raffrescamento con lo stesso titolo per facile riscontro.

Tabella 12 - Corrispondenza tra le funzioni del riscaldamento e raffrescamento

Riscaldamento Raffrescamento Riscaldamento Raffrescamento

F1C F15C (1) F9C F23C

F2B F16B F10A F24A

F3A F17A F11A F27A

F4C F18C F12A F28A

F5A F19A F13B F29B

F6C F20C F14A F30A

F7A F21A F25B (2) F25B

F8A F22A F26A (2) F26A

NOTE 1 non considerare le valvole termostatiche 2 tali funzioni sono comuni a entrambe le applicazioni

Per gli edifici dotati di condizionamento la funzione di interblocco tra riscaldamento e raffrescamento è una delle più importanti ai fini del risparmio energetico.

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50ProgettoC. 1063:2010-10 – Scad. 20-11-2010

La possibilità di fornire contemporaneamente riscaldamento e raffrescamento nello stesso Ambiente / Zona è da evitare perché porta a notevoli sprechi di energia. Essa dipende in massima parte dal tipo di sistema utilizzato e dal controllo previsto. Alcuni sistemi (ad. es. pompa di calore reversibile) hanno un interblocco intrinseco o facile da realizzare mentre altri richiedono controlli complessi.

Figura 5 – Schema di principio generico per riscaldamento e raffrescamento di una Zona/Ambiente con Riscaldamento di Base a radiatori/pannelli (IRB) e

raffrescamento a circolazione di aria (URA).

Legenda per Figura 5UMA unità di miscelazione aria esterna-ripresa completa di:

- Sae serrande aria esterna - Ses serrande aria espulsa - Sri Serrande aria ricircolo - Pompa di ricircolo - Valvola miscelazione

URA unità di raffreddamento aria (senza visualizzazione del controllo umidità) completa di:- Gf generatore freddo - Br batteria raffreddamento

IRB Impianto di Riscaldamento di Base a radiatori/pannelli completo di:- Gc generatore caldo - Pompa di ricircolo - Valvola Miscelazione V1, V2 ventilatori di mandata e ripresa aria ambiente/zona NOTA non sono visualizzati ventil-convettori in ambiente.

Ambiente / Zona

IRB

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-

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51ProgettoC. 1063:2010-10 – Scad. 20-11-2010

Scheda tecnica della funzione F25B CONTROLLO DEL RAFFRESCAMENTO


F25B Parziale interblocco (dipende dal sistema di condizionamento HVAC)

Descrizione La funzione di controllo viene generalmente realizzata predisponendo un intervallo opportunamente grande tra la temperatura di mandata del termovettore caldo e quella del termovettore freddo (zona neutra). In tale modo si minimizza la possibilità di riscaldamento e raffrescamento simultanei. La temperatura di mandata dei due termovettori può essere ulteriormente condizionata dalla temperatura esterna per diminuire la possibilità di riscaldamento in estate e raffrescamento in inverno.



1) Regolatore inizio mandata per riscaldamento

2) Regolatore inizio mandata per raffrescamento

3) Rilevatore temperatura esterna

FunzionamentoIl Regolatore 1) attiva il riscaldamento quando la temperatura esterna è inferiore al set-point del riscaldamento (es. 20°C nel grafico dello schema). Il Regolatore 2) attiva il raffrescamento quando la temperatura esterna è superiore al set-point del raffrescamento (es. 24°C nel grafico dello schema). Può essere necessario un rilevatore di temperatura esterna 3) per variare la larghezza della zona neutra in dipendenza dalla temperatura esterna.

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52ProgettoC. 1063:2010-10 – Scad. 20-11-2010


Grafico: controllo “slittante” del set-point Riscaldamento / Raffreddamento nella zona neutra

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53ProgettoC. 1063:2010-10 – Scad. 20-11-2010

Scheda tecnica della funzione F26ACONTROLLO DEL RAFFRESCAMENTO


F26A Interblocco totale

DescrizioneL’interblocco totale tra raffrescamento e riscaldamento garantisce che nell’edificio non ci sia mai funzionamento simultaneo del generatore del caldo e del freddo. Ciò dipende dal tipo di generatore utilizzato, dalla distribuzione del termovettore e dal suo controllo, realizzato centralmente o nei singoli locali.


Può essere realizzato con:� Sistema centrale che impedisce con interblocco elettrico l’avvio contemporaneo del generatore Caldo e

Freddo: per migliorare il comfort ed attuare opportunamente la commutazione Caldo / Freddo è possibile condizionare il sistema con la temperatura esterna.

� Generazione sequenziale di Caldo o Freddo:impiego di generatori (es. pompe di calore reversibili) che impediscono per costruzione la generazione contemporanea del termovettore caldo e di quello freddo.

� Distribuzione ed emissione a singola circolazione (2 tubi) per termovettore Caldo e Freddo:impiego di utenze con fan-coil a 2 tubi e termovettore controllato a livello di generatore (selettore locale “caldo / freddo” automatico, che agisce in base alla temperatura del termovettore). Distribuzione ed emissione a doppia circolazione (4 tubi) per termovettore Caldo e Freddo:impiego di controllore d’ambiente che agisce in sequenza su termovettore Caldo o Freddo Questo si applica ai sistemi previsti per fornire riscaldamento o raffreddamento autonomo e totalmente controllato a livello di stanza (es. alberghi, comunità).

NOTA si evidenzia che i sistemi costituiti da un controllo del riscaldamento (raffrescamento) a livello centrale di edificio ed un controllo del raffrescamento (riscaldamento) a livello di stanza hanno spesso dato origine a problemi riguardo all’interblocco tra riscaldamento e raffrescamento.

5.3 Ventilazione e condizionamento Per il controllo della ventilazione e del condizionamento consideriamo uno schema semplificato e generale di impianto di climatizzazione (v. Figura 6) comprendente i blocchi funzionali più significativi .

L’impianto di condizionamento/ventilazione è costituito da:

- un’unità trattamento aria (UTA), con gli elementi per la regolazione della temperatura e dell’umidità dell’aria mandata nell’ambiente;

- un’unità di miscelazione e ricircolo (UMA), completo di elementi per la miscelazione dell’aria interna con quella esterna. Tale unità può essere posta a monte di un filtro-aria e di un recuperatore di calore non visualizzati in Figura 2.

- ventilatori (V1 e/o V2) per la mandata e ripresa aria ambiente. La Figura 6 mostra anche un eventuale impianto di riscaldamento di base (IRB) a radiatori/pannelli che, nelle ristrutturazioni, risulta spesso preesistente all’installazione del sistema di condizionamento ed è aggiunto in tempi successivi. In tal caso la Batterie del Caldo (Br1, Br2) contribuirebbero entrambe a raggiungere più velocemente le condizioni d’ambiente prescritte.

Per ogni funzione descritta consideriamo solo gli elementi controllati significativi.

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54ProgettoC. 1063:2010-10 – Scad. 20-11-2010

Figura 6- Schema di principio di Impianto di climatizzazione completo di eventuale impianto di riscaldamento base.

Gf Generatore freddo UMA Unità miscelazione aria (Ses+Sri+Sae) Gc Generatore caldo Ses Serranda espulsione Br1 Batteria pre-riscaldamento Sri Serranda ricircolo Bf Batteria di raffreddamento Sae Serranda aria esterna Um Umidificatore IRB Impianto riscaldamento base (eventuale) Br2 Batteria post-riscaldameno UTA Unità trattamento aria V1 ventilatore immissione mandata V2 ventilatore estrazione ripresa

NOTE

a) le linee tratteggiate circoscrivono blocchi aventi funzioni specifiche: UMA= unità miscelazione aria, UTA= unità di trattamento aria, IRB=impianto di riscaldamento di base con radiatori, pannelli o fan-coil. IRB può non essere presente: in tal caso il riscaldamento è affidato completamente a Br1 e Br2 di UTA.

b) In cascata all’unita di miscelazione aria (UMA) può essere presente una Unità di recupero calore (non visualizzata) dell’aria di ripresa o esterna.

c) L’unità di trattamento aria (UTA) può essere semplificata: nel caso sia presente l’impianto di riscaldamento di base possono essere eliminate le batterie di pre-riscaldamento (Br1) e riscaldamento (Br2).

d) Le frecce definiscono il percorso dell’aria rispettivamente indicata con i termini utilizzati nelle descrizioni: esterna, mandata, ripresa (o ambiente), espulsa.

5.3.1 Controllo mandata aria in ambienteLa riduzione del flusso d’aria mandata in ogni ambiente riduce l’energia necessaria per il condizionamento (UTA in fig. 6) e la distribuzione (V1 e V2 in Fig. 6).

Le successive funzioni F31BC, F32AB e F33A trattano esclusivamente il rinnovo d’aria nell’ambiente. Queste funzioni sono utilizzabili in un sistema comprendente un solo ambiente regolato (ad es. sala cinematografica, sala di lettura, teatro), oppure nel locale di riferimento per sistemi multi-ambiente. In quest’ultimo caso il flusso di aria condizionata in ogni locale controllato influenza parte dell’aria totale trattata.

Ambiente / Zona

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M

M

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55ProgettoC. 1063:2010-10 – Scad. 20-11-2010

Scheda tecnica della funzione F31BCCONTROLLO DELLA VENTILAZIONE E DEL CONDIZIONAMENTO


F31BC Controllo a tempo di classe B nel residenziale e C nel non-residenziale

DescrizioneIl sistema funziona in base ad una programmazione temporale centralizzata controllando la mandata aria in ambiente, impostata per il massimo carico (= tutte le utenze collegate in caso di sistema multi-locale) secondo un programma orario prefissato. Risultato: notevole perdita di energia nei periodi di parziale occupazione.



1) Orologio di sistema

2) Attuatore mandata aria

FunzionamentoLa mandata aria in ambiente è controllata dai ventilatori V1 e/o V2 (v. in fig. 6) ed è impostata per il massimo carico. Un programma a orario fisso, predisposto in 1), controlla l’accensione e lo spegnimento dei ventilatori di immissione (V1) ed estrazione (V2) tramite 2). Per il risparmio energetico è opportuno spegnere i generatori dell’UTA quando i ventilatori sono inattivi: ciò può essere realizzato dotando l’attuatore 2) di apposito messaggio verso i regolatori dell’UTA.

Schema di principio F31BC

1)

L i n e a B U S

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56ProgettoC. 1063:2010-10 – Scad. 20-11-2010

Scheda tecnica della funzione F32ABCONTROLLO DELLA VENTILAZIONE E DEL CONDIZIONAMENTO


F32AB Controllo a presenza di classe A nel residenziale e di classe B nel non-residenziale

DescrizioneIl sistema controlla il flusso d’aria di mandata, impostata per il massimo carico (= tutte le utenze attivate in caso di sistema multi-locale), in base alla presenza di persone nell’ambiente / zona. Risultato: perdita di energia solo nei periodi di occupazione effettiva e a carico parziale.



1) Sensore di presenza

2)Attuatore mandata aria

FunzionamentoLa mandata aria in ambiente è impostata per il massimo carico (= tutte le utenze collegate in caso di sistema multi-locale). In caso di effettiva presenza di persone, il sensore 1) abilita la mandata e attiva tramite 2) i ventilatori di circolazione V1 e/o V2 negli ambienti. Per il risparmio energetico è opportuno spegnere i generatori dell’UTA quando i ventilatori sono inattivi: ciò può essere realizzato dotando, ad esempio, l’attuatore 2) di apposito messaggio verso i regolatori dell’UTA.

Schema di principio F32AB

Vedere Fig. 6

1)

L i n e a B U S

2)Sensore

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57ProgettoC. 1063:2010-10 – Scad. 20-11-2010

Scheda tecnica della funzione F33ACONTROLLO DELLA VENTILAZIONE E DEL CONDIZIONAMENTO


F33A Controllo a richiesta (opzionale nel residenziale)

DescrizioneIl sistema funziona in base alla richiesta di rinnovo aria, rilevata con mezzi adatti a valutare il possibile affollamento dell’ambiente secondo la destinazione d’uso (sala conferenze, luogo di pubblico spettacolo, ecc.). Il rilevamento può essere effettuato, ad esempio, con un contatore di persone o rilevando i parametri dell’aria d’ambiente (sensore di qualità aria).



1) Sensore di qualità aria adatto a rilevare l’affollamento ambiente


FunzionamentoLa mandata aria in ambiente, impostata per il massimo carico (= tutte le utenze collegate in caso di sistema multi-locale), è comandata, ad esempio, da un sensore di qualità aria 1) che controlla i ventilatori di circolazione V1 e V2. Più l’ambiente è affollato più aumenta l’ “inquinamento” dell’aria (es. CO2). Risultato: ottimizzazione del trattamento e circolazione dell’aria. Per il risparmio energetico è opportuno spegnere i generatori dell’UTA quando i ventilatori sono inattivi: ciò può essere realizzato dotando, ad esempio, l’attuatore 2) di apposito messaggio verso i regolatori dell’UTA.


Vedere Figura 6

1)

L i n e a B U S

2)

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58ProgettoC. 1063:2010-10 – Scad. 20-11-2010

5.3.2 Controllo mandata aria nell’unità trattamento ariaLa riduzione del flusso d’aria mandata in ogni ambiente riduce l’energia necessaria per la distribuzione (V1 e/o V2 in Fig. 6) ed il condizionamento (UTA in fig. 6)

Scheda tecnica della funzione F34AC



F34AC Controllo On/Off a tempo, classe A nel residenziale, C nel non residenziale.

DescrizioneQuesta funzione è utilizzabile in un sistema comprendente un solo ambiente regolato (ad es, sala cinematografica, sala di lettura, teatro), oppure nel locale di riferimento di sistemi multi-ambiente. Influenza il flusso di aria condizionata in ogni locale collegato come parte del sistema multi-locale. L’unità di trattamento aria (UTA) fornisce il flusso per il carico massimo a tutti gli ambienti durante i periodi di occupazione “nominali”, predisposti per mezzo di un programma temporale. La funzione è poco efficiente e provoca significative perdite energetiche nella distribuzione a carico parziale specialmente in edifici non-residenziali.



1) Orologio di sistema


FunzionamentoL’immissione (mandata) aria in ambiente è controllata dai ventilatori V1 e V2 (v. in fig. 6) ed è impostata per il massimo carico. Un programma a orario fisso, predisposto in 1), controlla l’accensione e lo spegnimento dei ventilatori di immissione (V1) ed estrazione (V2) tramite 2). Per il risparmio energetico è opportuno spegnere i generatori dell’UTA quando i ventilatori sono inattivi: ciò può essere realizzato dotando, ad esempio, l’attuatore 2) di apposito messaggio verso i regolatori dell’UTA.

Schema di principio F34AC

Vedere Fig. 6

1)

L i n e a B U S

2)

Orologio di sistema

Attuatore mandata

aria

V1

V2

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59ProgettoC. 1063:2010-10 – Scad. 20-11-2010

Scheda tecnica della funzione F35A



F35A Controllo automatico di flusso o pressione (solo non residenziale)

DescrizioneQuesta funzione è utilizzabile in un sistema comprendente più ambienti/zone. Influenza il flusso di aria condizionata in ogni locale collegato come parte del sistema multi-localeIl flusso d’aria si adatta alla richiesta del carico (numero totale o parziale di utenze/ambienti collegati). A carico parziale l’unica potenza consumata è quella del ventilatore dell’unità trattamento aria.



1) Interfaccia BUS: legge il segnale analogico del sensore di pressione differenziale P e lo trasferisce sulla linea BUS

2) Attuatore ventilatore: regola la velocità del ventilatore in base al valore di pressione .

FunzionamentoLe serrande d’ambiente S1, S2, Sn, chiuse o aperte, realizzano il carico variabile per la portata d’aria nel condotto di mandata generale. Qui è installato il sensore di pressione P che invia all’interfaccia BUS 1) il valore variabile di pressione differenziale (ad es. differenza tra pressione nel canale e ambiente circostante). L’attuatore del ventilatore 2) regola la pressione d’aria nel canale al valore prescritto per compensare la variazione di pressione ogni volta che una serranda cambia di stato. Il valore di pressione differenziale prescritto può essere funzione del numero di serrande installate. Una compensazione corretta si ottiene variando il valore prescritto in funzione del numero di serrande aperte rispetto al numero totale. In tal caso l’attuatore 2) dovrà ricevere dal BUS il messaggio che contiene tale numero (ad es. tramite un dispositivo ausiliario montato su ogni serranda, non visualizzato nello schema).

Schemi di principio F35A

NOTE Gli apparecchi 1) e 2) possono essere riuniti in uno unico.

Ambiente 1

V1

V2

ripresa

mandata

espulsa

esterna

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2

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M

M

M

L i n e a B U S

2) 1) Interfaccia BUS Attuatore

Ventilatore

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60ProgettoC. 1063:2010-10 – Scad. 20-11-2010

5.3.3 Controllo sbrinamento del recuperatore di caloreIl recuperatore di calore (Rc in Fig. 7) può essere utilizzato in cascata ed a valle dell’unità di miscelazione aria UMA per recuperare calore dall’aria di ripresa nella stagione fredda e trasmetterlo all’aria di mandata. Viceversa, nella stagione calda, cede il calore dell’aria esterna all’aria di ripresa, che viene espulsa (v. senso delle frecce rosse in Fig.7).

Il recuperatore di calore è in diretto contatto con l’aria esterna.

RC: recuperatore di calore

Figura 7: Impianto di condizionamento con recuperatore di calore



CONTROLLO SBRINAMENTO RECUPERATORE DI CALORE

F36A Recuperatore con controllo di sbrinamento

DescrizioneDurante il periodo freddo è possibile che, a causa della presenza di acqua di condensa, si formi brina o ghiaccio nel recuperatore. Tale fenomeno può occludere progressivamente la batteria di recupero, diminuendo il rendimento della macchina e rendendo difficoltoso il passaggio dell'aria, con conseguente spreco di energia. Questo problema si può evitare controllando la temperatura dell'aria espulsa: se la temperatura diminuisce oltre un certo limite si può agire sull' UTA spegnendola oppure posizionare la serranda di bypass del recuperatore, se presente, fino ad escluderlo completamente. Se il recuperatore non e' statico si può spegnerlo oppure, se è modulante, diminuire la sua capacità di recupero.

Rif. Schema Esempio di Realizzazione

1) - Interfaccia sonda temperatura aria espulsa

2) - Regolatore ventilatore di scarico, sequenze UTA e posizionamento di serrande Rc

FunzionamentoIl fenomeno della formazione di ghiaccio nel recuperatore si rileva tramite la sonda di temperatura , T, sul canale di espulsione a valle del recuperatore. Il regolatore 2) agisce sulla serranda di bypass in maniera on/off oppure modulante per attuare l'esclusione del recuperatore dal flusso di aria sia entrante che uscente. E’ presupposto necessario provvedere opportune canalizzazioni di by-pass del recuperatore (linee grigie).

Ambiente / Zona

V1

V2

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Zona

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61ProgettoC. 1063:2010-10 – Scad. 20-11-2010


NOTE - la sonda T e l’interfaccia 1) possono essere realizzate in un unico apparecchio - La protezione anti-sbrinamento è affidabile quando la sonda T è posizionata correttamente, secondo le istruzioni del

costruttore di Rc - il ventilatore V2 può essere incorporato in Rc 5.3.4 Controllo surriscaldamento Recuperatore di calore Scheda tecnica della funzione F37A


CONTROLLO SURRISCALDAMENTO RECUPERATORE DI CALORE

F37A Controllo di surriscaldamento recuperatore di calore

DescrizioneNella stagione calda il funzionamento prolungato del recuperatore può essere controproducente e provocare il surriscaldamento dell’aria di mandata con conseguente attivazione della batteria del freddo nell’UTA e inutile spreco di energia : in tal caso è necessario fermarlo o escluderlo dal canale di mandata (vedasi schema F36A). Un controllo della temperatura del recuperatore di calore evita il surriscaldamento dell’aria di mandata.


Il costruttore del recuperatore/UTA normalmente fornisce le informazioni per il corretto posizionamento di sensori di temperatura e relativi attuatori , al fine di fermare la macchina in caso di sovratemperatura che ne impedisca il corretto funzionamento nella stagione calda. Tali mezzi sono fortemente dipendenti dal tipo (es. recuperatore a scambiatori, a massa rotante, flussi incrociati, ecc.) e dalla costruzione utilizzata, perciò il controllo di sovratemperatura può essere richiesto al costruttore della macchina o al fornitore dell’automazione.

FunzionamentoDurante il periodo di raffreddamento dell’aria esterna (estate) il funzionamento del recuperatore può , come visto, provocare surriscaldamento dell’aria di mandata, perciò è necessario fermarlo o , se statico a flussi incrociati, escluderlo con opportune canalizzazioni e serrande di by-pass (vedasi schema F36A). Quando le condizioni di temperatura lo permettono il recuperatore si avvia automaticamente.

L i n e a B U S

1)2)

Interfaccia Sonda T

Regolatore

Ambiente / Zona

V1

V2

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Prog

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62ProgettoC. 1063:2010-10 – Scad. 20-11-2010

5.3.5 Raffrescamento meccanico gratuitoScheda tecnica della funzione F38C



F38C Raffrescamento notturno

DescrizioneLa ventilazione notturna consente di sfruttare (specialmente nelle mezze stagioni) l’aria esterna notturna per pre-raffreddare i locali durante la notte, in modo da risparmiare energia nel condizionamento del giorno successivo. È attiva la sola ventilazione, mentre le batterie calde e fredde sono disattivate.



1) Orologio di sistema con programmazione di orario giorno-notte

2) Interfaccia sonde Temperatura

3) Controllore serrande (UMA), ventilatori, UTA

FunzionamentoL’orologio di sistema 1) stabilisce l’orario entro il quale è abilitato il raffrescamento notturno. L’Interfaccia sonde-T 2) rileva la temperatura d’ambiente T1 e la temperature esterna T2 l’attivazione del “raffrescamento notturno” avviene ad orario se: 1. La temperatura ambiente è superiore ad un valore fissato (Sp1): T1> Sp1 2. La temperatura esterna è superiore ad un valore fissato (Sp2): T2 > Sp2 . (Se T2 fosse inferiore a Sp2 il

calore accumulato di giorno nelle pareti riuscirebbe a disperdersi all’esterno senza necessità di ventilazione forzata.)

3. La differenza di temperatura fra ambiente ed esterno supera un valore fissato (Sp3): T1-T2>Sp3

Il Controllore 3) esegue i confronti di cui sopra ed in sequenza: 4. Disattiva l’unità di trattamento aria (UTA); 5. Apre le serrande di espulsione (Ses) e dell’aria esterna (Sae) e chiude la serranda di ricircolo (Sri); 6. Attiva la ventilazione forzata (V1 e V2) Il raffrescamento, che sarebbe lento a causa dell’inerzia termica dell’edificio (massa), diventa veloce ed economico.

Prog

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PrProP

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63ProgettoC. 1063:2010-10 – Scad. 20-11-2010


NOTE

- La sonda T1 deve essere ben accoppiata con la parete dell’ambiente in modo da essere sensibile all’inerzia termica.

- Le sonde T1 e T2 possono essere dotate di CS ed in tal caso non è richiesto l’interfaccia 2)

- I tre apparecchi 1), 2), 3) possono essere non dotati di CS e riuniti in un unico apparecchio

- I tre apparecchi 1), 2), 3) possono essere riuniti in un unico apparecchio

L i n e a B U S

1) 2)Interfaccia sonde-T

Controllore Ventilatori ,

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Ambiente / Zona

V1

V2 ripresa

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Gf Gc

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M

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AmbieZon


64ProgettoC. 1063:2010-10 – Scad. 20-11-2010




F39A Raffrescamento gratuito (free cooling)

DescrizioneNelle mezze stagioni è possibile raffrescare gli ambienti senza utilizzare l’unità di trattamento aria (UTA) ed il Recuperatore di Calore, bensì utilizzando l'aria esterna quando presenta una temperatura inferiore quella dell’aria interna. Si noti che senza l’intervento dell’UTA l’aria d’ambiente segue le condizioni di temperatura dell’aria esterna sommandovi eventuale calore estraneo (irraggiamento solare, presenza di persone, apparecchi elettrici), quindi rimanendo sempre un pò più calda. La regolazione progressiva delle serrande di aria esterna (Sae), di espulsione (Ses) e di ricircolo (Sri) consente di miscelare l’aria interna (ricircolo) con quella esterna per raffrescare l’ambiente. Nel campo di temperatura esterna 10�20°C (mezze stagioni) il regolatore di temperatura ambiente può essere tarato in modo da compensare il calore estraneo con una quantità maggiore di aria esterna (raffrescamento gratuito). Poichè la temperatura esterna rimane nel campo indicato per diversi mesi all’anno, con questo provvedimento si possono ottenere notevoli risparmi.



1) Controllore UTA/UMA: attiva le batterie del caldo e del freddo in dipendenza dalla temperatura ambiente secondo i diagrammi di regolazione e invia sul BUS i segnali per la regolazione di UMA

2) Interfaccia sonde T: invia sul BUS la misura di temperatura ricevuta da una o più sonde analogiche.

3) Attuatore UMA: pilota i motori delle serrande serrande di aria esterna (Sae), di espulsione (Ses) e di ricircolo (Sri)

FunzionamentoL’interfaccia sonde T, 2), misura la temperatura ambiente con la sonda Ta. Il controllore UTA comanda le batterie di riscaldamento e raffreddamento con le valvole Bc e Bf per mantenere la temperatura prescritta nell’ambiente (es. 20°C). Quando quest’ultima aumenta (ad es. per presenza di calore estraneo) la UMA interviene sulle serrande per miscelare l’aria esterna (più fresca di quella interna ) con l’aria di ricircolo, senza far partire la batteria di raffrescamento Bf. Con ciò si ottiene il raffrescamento gratuito (free cooling) misurando la sola temperatura ambiente. In alternativa alla sonda Ta può essere utilizzata una sonda di temperatura sull’aria di ripresa (tratteggiata nello schema). Il vantaggio della sequenza illustrata sta nel fatto che la temperatura di attivazione della batteria di raffrescamento (Bf) non viene raggiunta se l’aria esterna è abbastanza fresca e perciò la Bf non interviene: il raffrescamento dell’ambiente risulta gratuito.

Prog

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in inc

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65ProgettoC. 1063:2010-10 – Scad. 20-11-2010

Schema di principio 39AVisualizziamo solo gli elementi significativi dell’impianto.

Le variabili Y1, Y2, Y3 indicano il valore percentuale dei segnali emessi dai regolatori per effettuare le sequenze di comando e controllo descritte. NOTE - La sonda Ta può essere dotata di CS integrata: in tal caso non viene utilizzata l’Interfaccia sonde T 2) - Gli apparecchi 1), 2) e 3) possono essere costruttivamente riuniti in un solo apparecchio.

Ambiente / Zona

M

M

M

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66ProgettoC. 1063:2010-10 – Scad. 20-11-2010

Scheda tecnica della funzione F40CONTROLLO DELLA VENTILAZIONE E DEL CONDIZIONAMENTO


F40A Controllo H-x, entalpia

DescrizioneVedasi funzione F39A. In questo caso, per il raffrescamento, si tiene conto anche dell’umidità esterna e di conseguenza dell’entalpia. Questa grandezza, come noto, indica il contenuto energetico di una sostanza nelle date condizioni di temperatura, umidità e pressione [KJ/Kg]. L’aria esterna viene utilizzata per la miscelazione con il ricircolo solo se le condizioni energetiche (temperature ed umidità) sono convenienti e cioè se l’entalpia dell’aria esterna è inferiore a quella dell’aria ambiente (ripresa). Il calcolo dell’entalpia, basato sull’umidità e la temperatura misurata, viene eseguito direttamente da un apposito rilevatore. Questa impostazione permette di risparmiare energia nel trattamento di umidità e temperatura dell’aria (UTA).



1) Controllore UTA: regola temperatura e umidità di mandata in base alle relative misure ricevute

2) Interfaccia sonde TH: rileva i segnali analogici di umidità relativa e temperatura

3) Attuatore UMA: pilota i motori delle serrande serrande di aria esterna (Sae), di espulsione (Ses) e di ricircolo (Sri)

Funzionamento F40AL’interfaccia sonde TH, 2), rileva i segnali provenienti dalle sonde di entalpia TH1 e TH2 (sonde combinate di temperatura e umidità) e calcola i relativi valori di entalpia. Se l’entalpia dell’aria esterna è inferiore a quella dell’aria di ripresa (ambiente) invia, tramite BUS, all’attuatore UMA, 3), il comando di aprire progressivamente le serrande dell’aria esterna (Sae) e/o del ricircolo (Sri) per ottenere la miscela a più basso valore di entalpia in modo da far risparmiare energia di trattamento nel controllo di UTA.

Prog

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67ProgettoC. 1063:2010-10 – Scad. 20-11-2010


Le variabili Y1, Y2, Y3 indicano il valore percentuale dei segnali emessi dai regolatori per effettuare le sequenze di comando e controllo descritte. La variabile Y4 viene descritta nel controllo umidità (par. 5.3.7). NOTE - Le sonde TH1 e TH2 possono essere dotata di CS integrata: in tal caso inviano le misure di entalpia tramite la linea BUS al

controllore UTA 1) - Gli apparecchi 1) e 3) possono essere costruttivamente riuniti in un solo apparecchio.

Ambiente /Zona

M

M

M

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Bf

V1

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L i n e a B U S

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68ProgettoC. 1063:2010-10 – Scad. 20-11-2010

5.3.6 Controllo della temperatura di mandataScheda tecnica della funzione F41C



F41C Set-point costante

DescrizioneLa temperatura di mandata è predisposta manualmente a livello di UTA (temperatura prescritta) per il carico massimo previsto (= tutti i locali controllati). Il set-point è costante ma in caso di necessità spesso viene variato manualmente e raramente ripristinato a livelli corretti: ne deriva una scarsa efficienza a carico variabile ed in caso di predisposizioni non corrette. Ciò è valido sia per il riscaldamento che per il raffrescamento. Non è possibile controllare l’interblocco tra riscaldamento e raffrescamento se nelle singole stanze è presente un climatizzatore aggiuntivo regolabile.


1) Controllore UTA (v. scheda F40)

2) Interfaccia sonde T

FunzionamentoL’impostazione della temperatura prescritta di mandata viene eseguita manualmente a livello di UTA, 1), con il potenziometro Spt. L’interfaccia 2) invia a UTA (tramite BUS) il valore della temperatura misurata dalla sonda Tm. Lo scostamento rispetto al valore prescritto viene annullato da UTA comandando progressivamente le batterie del caldo (Bc ) o del freddo (Bf) secondo il diagramma illustrato

Prog

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69ProgettoC. 1063:2010-10 – Scad. 20-11-2010


Diagramma di regolazione manuale (visualizzato solo per il riscaldamento)

NOTE Gli apparecchi 1) e 2) possono essere non dotati di CS ed eventualmente riuniti in uno unico.

Tutti i locali connessi

M

M

M

UMA

-

Bf

V1

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Sri

Sae

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UTA

L i n e a B U S

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UTA

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10 20 25 Ta/ Tr0

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Prog

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70ProgettoC. 1063:2010-10 – Scad. 20-11-2010

Scheda tecnica della funzione F42B



F42B Set point dipendente dalla temperatura esterna

DescrizioneIl set-point della temperatura di mandata è impostato per il carico totale, previsto costante, nei diversi locali serviti. La temperatura di mandata è regolata in base a una semplice funzione (es. lineare) della temperatura esterna (corrispondente alla probabile domanda delle singole stanze allacciate) e non può tener conto delle richieste di variazione (ad es. per calore estraneo o condizionamento aggiuntivo locale) dei singoli locali. Non è possibile controllare l’interblocco tra riscaldamento e raffrescamento se nelle singole stanze è presente un climatizzatore aggiuntivo regolabile.



1) Controllore UTA (v. scheda F40)

2) Interfaccia sonde T

FunzionamentoIl controllo della temperatura di mandata è condizionato dalla temperatura esterna (compensazione climatica). La curva di compensazione viene memorizzata nel controllore di UTA (1) che regola l’inserimento delle batterie calda (Bc) e fredda (Bf). Tale curva permette di aumentare la temperatura di mandata invernale ed estiva entro intervalli di variazione prestabiliti della temperatura esterna. Ciò consente notevole risparmio nel raffrescamento estivo e miglior comfort nel riscaldamento invernale. In quest’ultimo caso, per temperature esterne inferiori a 5°C, compensa l’influenza negativa delle pareti fredde sulle condizioni di benessere (temperatura percepita) degli occupanti.

Prog

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71ProgettoC. 1063:2010-10 – Scad. 20-11-2010

Schemi d’impiego di F42B

Diagramma: curva tipica di compensazione del Set-point della temperatura di mandata con la temperatura esterna

22

Spn+3K

Te[°C]

Sp

0 5

Spn

35

Spn+8Kzona a Sp nominale (Spn)

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L i n e a B U S

Tutti i locali connessi

M

M

M

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72ProgettoC. 1063:2010-10 – Scad. 20-11-2010




F43A Set-point dipendente dal carico

DescrizioneUtilizzato prevalentemente in grandi edifici (ad esempio alberghi, ospedali ). Il set-point della temperatura di mandata è funzione dei carichi attivi nei diversi locali. La regolazione può essere realizzata con un sistema che centralizza la raccolta dei dati relativi alle temperature e/o allo stato degli attuatori nelle stanze e imposta di conseguenza la temperatura di mandata.



1) Sistema di controllo UTA: riceve i dati relativi allo stato degli ambienti ed elabora un set-point per la predisposizione del regolatore integrato nell’UTA

2) Interfaccia sonda T (Tm)

FunzionamentoIl sistema di controllo UTA raccoglie i dati di carico (esemplificati con il valore di temperatura ambiente) provenienti da tutti gli ambienti/zone e ottimizza il valore di temperatura di mandata Tm con sequenze di caldo o freddo. Questo impianto permette di ridurre la produzione di caldo e freddo a quella strettamente necessaria, evitando perdite nella produzione e nella distribuzione.

PrProP

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73ProgettoC. 1063:2010-10 – Scad. 20-11-2010


NOTE - Nelle singole zone possono essere presenti condizionatori locali che affinano la regolazione di temperatura o umidità

dell’aria ricevuta (aria di mandata del sistema) in base alle necessità locali. In tal caso le sonde Tan possono rilevare anche lo stato dei condizionatori individuali.

- Ta1, Ta2, Tan sono rappresentate con sonda di temperatura integrata: possono averla remota.

- La sonda Tm può avere l’interfaccia BUS incorporata; in tal caso non serve il dispositivo di interfaccia BUS, 2)

ZONA 1

V1

V2

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L i n e a B U S

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74ProgettoC. 1063:2010-10 – Scad. 20-11-2010

5.3.7 Controllo UmiditàIl controllo dell’umidità relativa negli ambienti riveste una grande importanza sia per il comfort degli occupanti, sia ai fini del risparmio energetico. Si ricorda che la prescrizione più condivisa per l’aria d’ambiente è: Ta = 20°C con Ur = 50%.

La seguente tabella dà un’idea dell’ordine di grandezza dei consumi energetici necessari alla regolazione dell’umidità dell’aria condizionata nella stagione invernale ed estiva.

Tabella 13 - consumo invernale ed estivo per il controllo di temperature e umidità relativa negli ambienti

Consumi per Riscaldamento Invernale

Raffrescamento Estivo

Regolazione Ta 70% 30%

Regolazione Ur 30% 70%

Esempio di totali annuali per ogni Kg/h di aria trattata

50000 KJ 7800 KJ

NOTE

I totali annui dipendono dalla dislocazione geografica.

I chilogrammi/ora [Kg/h] di aria trattata dipendono dal volume dell’ambiente e dal numero dei ricambi richiesto.

L’umidificazione e la deumidificazione dell’aria sono processi che coinvolgono tutte le macchine che fanno parte dell’UTA (batterie di riscaldamento, di raffreddamento ed umidificatori). Ad esempio per la “deumidificazione con regolazione del punto di rugiada” si deve raffreddare l’aria sino al punto di condensazione e successivamente riscaldarla per ottenere la richiesta umidità relativa.

I processi dipendono dal tipo di umidificatore utilizzato (a regolazione del punto di rugiada, a ugelli regolabili, a vapore ) e richiedono una diversa impostazione delle batterie del caldo e del freddo e delle relative sequenze di funzionamento, con diversa ubicazione delle sonde di temperatura e umidità lungo il canale di mandata, nell’ambiente regolato o nella ripresa. Per evitare una trattazione troppo estesa, non rispondente ai fini della presente guida, vengono considerati solo gli elementi più significativi.

Prog

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PrProP

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75ProgettoC. 1063:2010-10 – Scad. 20-11-2010

Scheda tecnica della funzione F44CCONTROLLO DELLA VENTILAZIONE E DEL CONDIZIONAMENTO

CONTROLLO UMIDITÀ

F44C Limitazione umidità dell’aria di mandata

DescrizioneNei piccoli impianti la regolazione di umidità è ottenuta con un umidostato. Esso inserisce l’umidificatore ogni volta che l’umidità scende sotto il valore prescritto. L’umidificazione viene disinserita quando l’umidità supera il valore prescritto dell’umidostato. Questo sistema di “umidificazione” è usato solo quando si possono accettare le fluttuazioni dell’umidità relativa tipiche del controllo On/Off dovuto all’impiego dell’umidostato. E’ possibile limitare l’umidità solo se è inferiore ad un certo valore massimo che consente il funzionamento del sistema. Per elevati valori di umidità dell’aria esterna è necessario de-umidificare con sistemi più complessi, tipici della regolazione di umidità (v. F45 e F46).

Esempi di realizzazione


1) Regolatore per UTA

2) Umidostato: rileva il valore di soglia umidità relativa Ur %

3) Termosonda: rileva la temperatura dell’aria di mandata

FunzionamentoL’umidostato Us (1) controlla il limite di massima umidità relativa impostato per la mandata. Inserisce in modo continuo o ad intermittenza l’umidificatore Um di UTA per mantenere l’umidità relativa di mandata sotto il valore di soglia prescritto (e impostato in Us). Quando è inserito, l’umidificatore Um provoca anche un raffreddamento adiabatico dell’aria perciò, in sequenza, è necessario inserire la batteria di riscaldamento controllandone la temperatura con la sonda T.

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76ProgettoC. 1063:2010-10 – Scad. 20-11-2010


Diagramma di regolazione dell’aria mandata

NOTE I componenti 1), 2, 3) possono essere dotati di CS

Il diagramma mostra l’andamento nel tempo dell’umidità di mandata rilevata dall’umidostato Us. - Se l’umidità dell’aria da trattare rimane

sempre sotto il valore di soglia l’umidificatore Um è sempre inserito.

- Se l’umidità dell’aria da trattare è troppo elevata (ad es. in estate) l’umidificatore Um è sempre disinserito. Tale valore non controllabile dipende dall’entalpia dell’aria trattata.

- Se l’umidità dell’aria da trattare rimane entro determinati valori, l’umidificatore Um funziona ad intermittenza limitando l’umidità massima come mostrato in Figura a) . I limiti sopra citati dipendono

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0 tempoEsclusione

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77ProgettoC. 1063:2010-10 – Scad. 20-11-2010


CONTROLLO UMIDITÀ

F45A Controllo dell’umidità dell’aria di mandata

DescrizioneUn controllo regola l’umidità relativa dell’aria di mandata ad un valore prescritto e costante in tutti i locali. Tale controllo è effettuato con l’impiego di regolatori che agiscono in sequenza su tutti i componenti dell’UTA. Le sequenze (raffreddamento, condensazione, umidificazione, riscaldamento) provocano variazioni del contenuto di acqua nell’aria (umidità assoluta) e /o aumenti o diminuzioni dirette o indirette dell’umidità relativa, fino a portarla al valore prescritto. Al fine di ottenere regolazioni efficienti senza elisioni di energia (ad es. riscaldare e contemporaneamente raffreddare) è importante impostare i set-point specifici dei regolatori con zone morte il più possibile grandi.



1) Regolatore di temperatura (T1)

2) Regolatore di umidità relativa aria (Ur)

3) Interfaccia sonde T / Ur


FunzionamentoNello schema di principio è illustrato un esempio di regolazione diretta dell’umidità relativa, rilevata “direttamente” dalla sonda Ur nel canale di mandata. Assieme a tale rilevazione è comunque necessario misurare anche la temperatura di mandata (sonda T1). Entrambe le sonde comunicano con i dispositivi 1) e 2) per mezzo dell’interfaccia BUS 3). - L’umidificatore Um può essere ad ugelli a portata variabile o fissa o a vapore ed è comandato dalla sonda di umidità

Ur. - La de-umidificazione è realizzata con la batteria del freddo (Bf) che riceve i comandi sia dal regolatore di temperatura

1) che dal regolatore di umidità 2). Un selettore di priorità (realizzato via software) presente in 1) e 2) dà la precedenza al comando che richiede la maggior potenza frigorifera.

- Il regolatore 1) comanda le batterie del freddo (Bf) e del post-riscaldamento (Br2) in base al segnale ricevuto dalla sonda di temperatura T1, tramite l’interfaccia 3).

- La batteria di pre-riscadamento Br1 non entra direttamente nell’anello di regolazione dell’umidità ma serve a proteggere la batteria Bf contro il gelo nella stagione fredda e ad assicurare una temperatura minima (12-16)°C, rilevata con la sonda T2 ed il regolatore 4), per il funzionamento ottimale del sistema.

In base alle condizioni di temperatura (T1) e umidità (Ur) della mandata ed ai set-point impostati in 1), 2) e 3) il sistema comanda gli apparecchi Bf, Um e Br2 per raffreddare o riscaldare, umidificare o deumidificare in modo da mantenere umidità relativa e temperatura dell’aria di mandata ai valori prescritti.

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78ProgettoC. 1063:2010-10 – Scad. 20-11-2010


NOTE I regolatori 1), 2), 3) e 4) possono essere riuniti in un solo apparecchio.

L i n e a B U S

Ambiente / Zona

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M

M

M

UMA

+

GcGf

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PrProP

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79ProgettoC. 1063:2010-10 – Scad. 20-11-2010


CONTROLLO UMIDITÀ

F46A Controllo dell’umidità dell’aria nel locale o emessaDescrizione L’aria emessa da tutti i locali viene miscelata nel canale di ripresa e l’umidità, il cui valore è una media di dei valori in tutti i locali/zone controllati, viene ivi misurata. Sulla base dei valori di umidità relativa e temperatura rilevati nel punto di incrocio di tutti i canali di ripresa, un anello di controllo regola l’umidità dell’aria mandata al valore prescritto in tutti i locali.



2) Regolatore di umidità relativa aria (Ur)

3) Interfaccia sonde T / Ur


FunzionamentoIdentico a F45A, con posizionamento delle sonde T1 e Ur nel punto di incrocio dei canali di ripresa dei singoli locali/zone . I set-point delle apparecchiature di condizionamento possono avere zone morte allargate rispetto al caso F45A perché il campo di umidità controllato è minore, risultando da una media: ciò significa minor tempo di funzionamento delle macchine di UTA e maggior risparmio. Inoltre risultano indirettamente misurate e regolate le variazioni di calore sensibile o latente nei singoli locali.


NOTE - I regolatori 1), 2), 3) e 4) possono essere riuniti in un solo apparecchio.- Nel caso di regolazione di singoli ambienti/zone (es. luoghi di pubblico spettacolo) le sonde T1 e Ur sono ubicate nell’ambiente.

L i n e a B U S

Ambiente / Zona 1

+ -M

M

M

UMA

+

GcGf

Br1 Bf Um Br2

V1

V2Ses

Sri

Sa

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espulsa

esterna

UTA

1) 3)Regolatore Ur

Interfaccia sonde T,

Ur

2)Regolatore T

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T2

Regolatore T

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80ProgettoC. 1063:2010-10 – Scad. 20-11-2010

5.4 Illuminazione5.4.1 Controllo Presenza

Scheda tecnica della Funzione F47CCONTROLLO ILLUMINAZIONE

CONTROLLO DI PRESENZA

F47C Accensione manuale + spegnimento automatico

Descrizione L’illuminazione viene accesa e spenta manualmente da uno o più interruttori/pulsanti con chiusura istantanea e ritardo all’apertura del circuito elettrico: un segnale generato automaticamente emette l’impulso di spegnimento automatico almeno una volta al giorno, tipicamente durante la sera per inibire inutili funzionamenti durante la notte.



1) Interfaccia pulsanti: - apparecchio dotato di CS con ingresso pulsanti on/off (per accensione/spegnimento della

luce con comando manuale)

2) - Programmatore orario apparecchio dotato di CS: spegne la luce almeno una volta al giorno, tipicamente di notte, per evitare inutile consumo di energia.

3) Attuatore: apparecchio dotato di CS comprendente relè o comando statico per accensione / spegnimento della luce.

Funzionamento: azionando un pulsante (P1, Pn) collegato all’interfaccia 1) si accende o spegne l’illuminazione mediante l’attuatore 3). Il programmatore 2) genera un segnale di spegnimento automatico almeno una volta al giorno, tipicamente nelle ore notturne.


NOTE 1), 2) e 3) possono essere realizzati in un unico apparecchio 1), 2) e 3) possono essere non dotati di CS

L i n e a B U S

2)Interfaccia Pulsanti Attuatore

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81ProgettoC. 1063:2010-10 – Scad. 20-11-2010

Scheda tecnica delle Funzioni F48ACONTROLLO ILLUMINAZIONE


F48A Rilevamento presenza Auto-On / riduzione / Off

Descrizione Il sistema di controllo accende automaticamente l’illuminazione ogni volta che rileva presenza nella zona controllata. Automaticamente la riduce (non più del 20%) nei 5 minuti successivi all’ultima rilevazione di presenza. Dopo tale periodo, se non rileva presenza, spegne la luce.



1) Sensore di presenza dotato di CS:- invio segnale accensione automatica della luce in presenza (movimento) di persone - segnale di riduzione dopo ultimo rilevamento di presenza - temporizzazione di 5 minuti e invio del segnale di spegnimento se durante la temporizzazione

non rileva presenza

2) Attuatore:- apparecchio dotato di CS comprendente relè o comando statico per accensione/ spegnimento e

regolazione della luce

FunzionamentoIl rivelatore di presenza 1) a) accende la luce a piena luminosità tramite l’attuatore 2) in presenza (movimento) di persone; b) se non rileva presenza entro 5 minuti dall’accensione, invia a 2) il segnale di riduzione luce (non maggiore del

20% del valore nominale); c) se non rileva presenza durante ulteriori 5 minuti a luce ridotta, invia a 2) il segnale di spegnimento luce; d) ogni rilevamento di presenza fa ripartire il ciclo dallo stato a).


NOTE 1) e 2) possono essere realizzati in un unico apparecchio

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L i n e a B U S

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82ProgettoC. 1063:2010-10 – Scad. 20-11-2010



F49A Rilevamento presenza Auto-On / Auto-Off

Descrizione Il sistema di controllo accende automaticamente l’illuminazione ogni volta che rileva presenza nella zona controllata, e spegne automaticamente entro i 5 minuti successivi all’ultima rilevazione di presenza nell’area controllata.



1) Sensore di presenza dotato di CS - accensione automatica della luce in presenza (movimento) di persone - spegnimento della luce 5 minuti dopo l’ultimo rilevamento di presenza

2) Attuatore: - apparecchio dotato di CS comprendente relè o comando statico per accensione/ spegnimento

della luce

FunzionamentoIl rivelatore di presenza 1) accende la luce tramite l’attuatore 2). Successivamente la luce viene automaticamente spenta in caso di mancata rilevazione da parte del sensore per più di 5 minuti.


NOTE 1) e 2) possono essere realizzati in un unico apparecchio

L i n e a B U S

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83ProgettoC. 1063:2010-10 – Scad. 20-11-2010



F50A Accensione Manuale + Rilevamento presenza e Auto-On / riduzione / Off

Descrizione L’illuminazione può essere accesa solo manualmente da interruttori/pulsanti installati nell’area illuminata e, se non spenta manualmente, viene portata dal sistema automaticamente in uno stato di luminosità ridotta (non più del 20%) entro i 5 minuti successivi all’ultima rilevazione di presenza nell’area controllata. In aggiunta il sistema attua il totale spegnimento dell’illuminazione entro i 5 minuti successivi se in tutto l’ambiente non viene rilevata presenza.



1) Interfaccia pulsanti: - apparecchio dotato di CS con ingresso pulsanti on/off (per accensione/spegnimento della luce con

comando manuale)

2) Sensore di presenza dotato di CS - attivato dall’accensione manuale della luce - riduzione automatica della luce (20%) 5 minuti dopo l’ultimo rilevamento presenza (movimento) - spegnimento della luce ulteriori 5 minuti dopo la riduzione, se non rileva presenza

3) Attuatore: - apparecchio dotato di CS comprendente relè o comando statico per accensione/ spegnimento e

regolazione della luce

FunzionamentoTramite i pulsanti P1-Pn, collegati al sensore di presenza e ubicati in un punto molto vicino all’area illuminata, si può accendere e spegnere manualmente ed in qualsiasi istante la luce per mezzo della connessione 1) - 3). Il rivelatore di presenza 2) viene attivato solo dall’accensione manuale effettuata con P1-Pn ed in tal caso: a) accende la luce a piena luminosità tramite l’attuatore 3); b) se non rileva presenza entro 5 minuti dall’accensione, invia a 3) il segnale di riduzione luce (non maggiore del 20% del

valore nominale); c) se non rileva presenza durante ulteriori 5 minuti a luce ridotta, invia a 3) il segnale di spegnimento totale; d) ogni rilevamento di presenza fa ripartire il ciclo dallo stato a).


NOTE 1), 2) e 3) possono essere realizzati in un unico apparecchio

100%80%

5 min 5 min

a) b) c)

Luce

tempoCiclo semplice , senza rilevamenti di presenza nel periodo a)- c)

L i n e a B U S

3)Interfaccia pulsanti

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84ProgettoC. 1063:2010-10 – Scad. 20-11-2010

Scheda tecnica dellaFunzione F51ACONTROLLO ILLUMINAZIONE


F51A Accensione Manuale + Rilevamento presenza Auto-On / Auto-Off

Descrizione L’illuminazione può essere accesa manualmente solo da interruttori/pulsanti installati nell’area illuminata e, se non spenta manualmente, viene spenta dal sistema automaticamente entro i 5 minuti successivi all’ultima rilevazione di presenza nell’area controllata.



1)Interfaccia pulsanti: - apparecchio dotato di CS con ingresso pulsanti on/off (per accensione/spegnimento della luce

con comando manuale)

2)Sensore di presenza dotato di CS - attivato dall’accensione manuale della luce - spegnimento della luce 5 minuti dopo l’ultima presenza rilevata

3)Attuatore: - apparecchio dotato di CS comprendente relè o comando statico per accensione/ spegnimento ed

eventuale regolazione della luce

FunzionamentoTramite i pulsanti P1-Pn, collegati o incorporati in 1) e ubicati in un punto molto vicino all’area illuminata, si può accendere e spegnere manualmente ed in qualsiasi istante la luce per mezzo della connessione 1) - 3). Il rivelatore di presenza 1) mantiene accesa la luce tramite l’attuatore 3) e la spegne automaticamente 5 minuti dopo l’ultima rilevazione di presenza.

Schema di principio 51A

NOTE 1), 2) e 3) possono essere realizzati in un unico apparecchio

L i n e a B U S

3)Interfaccia pulsanti

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85ProgettoC. 1063:2010-10 – Scad. 20-11-2010

5.4.2 Controllo luce diurna




F52A Controllo automatico luce diurna

Descrizione Il sistema regola la luminosità delle lampade nell’ambiente in base alla luce proveniente dall’esterno. La luce viene spenta con un ritardo dopo l’ultimo rilevamento di presenza



1) Rivelatore di presenza e luce diurna - dotato di CS - rileva la presenza di persone (movimento) e la luminosità dell’ambiente

2) Attuatore: - On / Off e Dimmer - Dispositivo dotato di CS

FunzionamentoIl rivelatore 1) - regola, in funzione della presenza di persone e della luce nell’ambiente, l’intensità di luce per mezzo

dell’attuatore 2) - spegne automaticamente la luce con un ritardo pre-impostato dopo l’ultimo rilevamento di presenza

Schema di principio 52A

NOTE

L i n e a B U S

1) 2)Sensore Presenza e

Luce diurna

AttuatoreOn/Off e Dimmer

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86ProgettoC. 1063:2010-10 – Scad. 20-11-2010

5.5 CONTROLLO SCHERMATURE SOLARI 5.5.1 Controllo motorizzato con azionamento automaticoScheda tecnica della Funzione F53BC

CONTROLLO SCHERMATURE SOLARI (ES. TAPPARELLE, TENDE, FACCIATE ATTIVE…)

Controllo Schermature Solari

F53BC Controllo motorizzato con azionamento automatico

Descrizione Il controllo dell’energia solare gratuita consente risparmio invernale, protezione contro il sovra-riscaldamento estivo, e contro l’abbagliamento. Le perdite termiche notturne possono venir ridotte con il controllo delle tapparelle.



1) Controllore Tende/Tapparelle con predisposizione Estate/inverno

2) Rivelatore di luce ambiente

3) Attuatore tapparelle

FunzionamentoIl controllore 1) regola la posizione delle tapparelle tramite l’attuatore 3), in funzione della luminosità-ambiente misurata dal rivelatore 2).

Schema di principio F53BC

NOTE 2) può essere dotato di CS e collegato direttamente alla linea bus 1) e 2) possono essere costruttivamente riuniti in un solo apparecchio

Sonda lux ambiente

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L i n e a B U S

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87ProgettoC. 1063:2010-10 – Scad. 20-11-2010

5.5.2 Controllo combinato luce/tapparelle/HVACScheda tecnica della Funzione F54ACONTROLLO SCHERMATURE SOLARI (ES. TAPPARELLE, TENDE, FACCIATE ATTIVE…)

Controllo Schermature Solari

F54A Controllo combinato luce/tapparelle/HVAC

Descrizione Il controllo dell’energia solare gratuita consente risparmio invernale, protezione contro il sovra-riscaldamento estivo, e l’abbagliamento. Le perdite termiche notturne possono venir ridotte con il controllo delle tapparelle (effetto dell’isolamento notturno). La coordinazione, con comunicazione tra i regolatori delle schermature solari e del condizionamento ambientale, permette notevoli risparmi energetici .



1) Controllore Tende/Tapparelle con predisposizione estate /inverno

2) Rivelatore di luce ambiente

3) Attuatore tapparelle

4) Regolatore HVAC - rilevamento temperatura ambiente - predisposizione giorno/notte - comando HVAC

FunzionamentoIl controllore 1) regola la posizione delle tapparelle tramite l’attuatore 3), in funzione della luminosità-ambiente misurata dal rivelatore 2); inoltre il controllore 4) regola il funzionamento della macchina HVAC in funzione dello stesso dato proveniente da 2).


NOTE 2) può essere dotato di CS con collegamento diretto al BUS o incorporato in 1) 1) e 3) possono essere realizzati in un unico apparecchio

Sonda lux ambiente

�

L i n e a B U S

1)

2)

Controllore Tapparelle

Estate/Inverno

AttuatoreTapparelle

3)

M

Motore tapparelle

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88ProgettoC. 1063:2010-10 – Scad. 20-11-2010

5.6 Sistemi domotici e di automazione edificio (HBA) Al fine di garantire una uniformità di controllo dei parametri impostati sui dispositivi in campo è necessario che sia presente un sistema di automazione di edificio o domotico a seconda delle applicazioni. Terziario nel primo caso, residenziale nel secondo, anche se il campo applicativo di fatto non è così demarcato.

La normativa di riferimento per questi sistemi è la CEI EN 50090 “ Sistemi elettronici per la casa e l’edificio, HBES”.

Il controllo con sistemi domotici o di automazione di edificio normalmente si sviluppa in modo distribuito, nel senso che ogni elemento collegato al bus normalmente possiede tutta l’intelligenza necessaria per continuare ad operare nelle sue funzioni base anche senza la presenza di un elemento centrale di controllo. Questo è assolutamente necessario per permettere il funzionamento dell’impianto anche in caso di guasti parziali di esso.

Ai fini di un maggior controllo sull’efficienza energetica e per una migliore impostazione dei parametri dell’impianto in funzione della globalità del sistema stesso è necessario un punto di accesso dove sia possibile intervenire in modo agevole sull’impianto controllando chiaramente:

� i parametri impostati

� i valori attuali

� i valori storici

� intervenire sui parametri d’impianto, modificando le impostazioni o in modo manuale o in modo automatico e definendo regole logiche di funzionamento.

Tali funzioni normalmente vengono svolte da unità centrali che possono venire sviluppate secondo varie architetture, ma tutte comunque devono essere dotate di un display capace di indicare in modo chiaro i parametri d’impianto e di una unità di input con cui sia possibile intervenire sui parametri stessi e sulle impostazioni e modalità di funzionamento dell’impianto.

La possibilità o meno di intervenire in modo automatico o in modo esclusivamente manuale sui parametri genera di fatto la diversificazione più importante per questi sistemi di controllo.

E’ importante sottolineare che un sistema di automazione di edificio o di controllo domotico per il residenziale, anche in presenza di unità centrali di controllo, deve essere in grado di funzionare, una volta impostata la modalità desiderata, anche in assenza della unità centrale. Non è quindi contemplato un impianto con controllo domotico e di automazione di edificio che per il suo funzionamento necessiti sempre di una unità centrale.

In buona sostanza il sistema di controllo centrale funziona da SuperVisore (acronimo SuVi negli schemi) del sistema, con capacità di controllarlo da locale o da remoto, rilevarne possibili allarmi e/o guasti ed eventualmente ripararli, eseguire misure dei consumi e diagrammi di tendenza, senza inficiare il funzionamento di base dei componenti che possono svolgere le funzioni richieste in modo autonomo e indipendente da quelle assegnate al SuperVisore, anche nell’eventualità di blocco o guasto a quest’ultimo.

5.6.1 Controllo centralizzato configurato per l’utenteIl controllo dei parametri d’impianto viene normalmente impostato da un tecnico specializzato secondo le richieste dell’utente ed in funzione delle sue abitudini abitative o delle sue esigenze, nel rispetto delle caratteristiche funzionali dell’impianto.

E’ quindi necessaria una unità centrale sulla quale sia possibile operare per impostare e controllare i vari parametri dell’impianto.

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89ProgettoC. 1063:2010-10 – Scad. 20-11-2010

Scheda tecnica della Funzione F55BCONTROLLO CON SISTEMI DOMOTICI E DI AUTOMAZIONE DELL’EDIFICIO (HBA)

F55B Controllo centralizzato configurato per l’utente (es. programmi a tempo, set-point..)

DescrizioneConsente la centralizzazione del sistema HBA con le caratteristiche sotto descritte


1) Apparecchio con Touch-screen dotato di CS o Personal Computer dotato di interfaccia per sistemi HBA

FunzionamentoIl sistema domotico e di automazione dell’edificio aggiunge le seguenti funzioni a quelle specificate in Tabella11 per il semplice controllo automatico:- centralizzazione adatta alle esigenze dell’utente con possibilità di impostazione di programmi a tempo,

impostazione valori di riferimento (set-point); - rilevamento di stato e possibilità di comando delle utenze dalla posizione centrale.


5.6.2 Controllo centralizzato ottimizzatoIl controllo dei parametri d’impianto viene impostato secondo le esigenze dell’utente e con predisposizione (eseguita da un tecnico specializzato) di ottimizzazione automatica dei parametri in base alle condizioni reali di funzionamento dell’impianto.

Una serie di informazioni giungono via BUS all’unità centrale che le rielabora, ottimizzandoli, i parametri che possono condizionare l’efficienza energetica dell’impianto e impedendo anche possibili impostazioni manuali non corrette da parte dell’utente.

L i n e a B U S

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90ProgettoC. 1063:2010-10 – Scad. 20-11-2010

Scheda tecnica della Funzione F56ACONTROLLO CON SISTEMI DOMOTICI E DI AUTOMAZIONE DELL’EDIFICIO (HBA)

F56A Controllo centralizzato ottimizzato (es. controlli auto-adattativi, set point, taratura..)

DescrizioneConsente la centralizzazione del sistema HBA con le caratteristiche sotto descritte

Rif. Schema


1) Apparecchio con Touch-screen dotato di CS o Personal Computer dotato di interfaccia con HBA

FunzionamentoIl sistema permette si adattare facilmente alle necessità dell’utente e consente le seguenti funzioni:- centralizzazione delle impostazione di programmi a tempo e dei set-point; - ottimizzazione centralizzata del sistema: es. regolazione coordinata dei controllori, impostazione valori di set-

point. - controllo a intervalli regolari delle impostazioni di funzionamento del riscaldamento, raffrescamento,

ventilazione e illuminazione e dei rispettivi set-point in modo tale che risultino ben predisposti per l’uso attuale e conformi alle reali necessità;

- impostazione dei parametri di funzionamento dei controllori (ad es. i coefficienti PI); - verifica a intervalli regolari dei controllori di locale/zona. I loro set-point vengono spesso modificati dall’utente.

Il sistema centralizzato permette di rilevare e correggere impostazioni scorrete dovute a errori o incomprensioni dell’utente.

- Controllo dell’interblocco (emissione e distribuzione) tra riscaldamento e raffrescamento: se è previsto solo parziale allora i relativi set-point devono essere regolarmente modificati allo scopo di minimizzare l’uso simultaneo di riscaldamento e raffrescamento.

- Le funzioni di Rilevazione Allarmi/guasti e Supervisione sono adatte alle esigenze dell’utente e permettono l’ottimizzazione delle regolazioni dei diversi controllori. Ciò deve essere ottenuto con facili istruzioni per rilevare funzionamento anomalo (Allarme) e semplici mezzi di registrazione e visualizzazione dei risultati (Supervisione).

- Attuazione o meno di programmi di gestione energetica a seconda della presenza o meno di personale nei locali.

- Avvio automatico di scenari di automazione e controllo in base all’evoluzione dei parametri di presenza e dei fattori che condizionano i consumi energetici.


L i n e a B U S

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91ProgettoC. 1063:2010-10 – Scad. 20-11-2010

5.7 Gestione degli impianti tecnici di edificio (TBM)La gestione degli impianti tecnici d’edificio permette di svolgere una funzione delicata, che è quella di consentire una reale ottimizzazione d’impianto garantendone la sua efficienza, fattore che nel tempo si rivela come uno dei maggiori problemi per gli impianti automatizzati. La possibilità di avere sotto controllo i parametri d’impianto e di gestirli sia in termini di diagnostica che di guasti che di ottimizzazioni è fondamentale per un corretto uso del sistema.

NOTA

Le funzioni F57A e F58A di seguito considerate sono particolarmente utili ai fini del conseguimento dei seguenti requisiti della direttiva edifici (Direttiva Europea 2002/91/EC “Energy Performance of Buildings, EPBD): � Articolo 7: redazione del certificato di Efficienza energetica; � Articolo 8: ispezione dei boiler; � Articolo 9: ispezione dei sistemi di ventilazione e condizionamento; Tali funzioni sono trattate nelle seguenti norme: � EN 15217, Energy performance of buildings — Methods for expressing energy performance and for energy

certification of buildings;� prEN 15203, Energy performance of buildings — Overall energy use and definition of energy ratings; � prEN 15378, Energy performance of buildings — Inspection of boilers and heating systems; � EN 15239, Ventilation for buildings — Energy performance of buildings — Guidelines for inspection of

ventilation systems; � EN 15240, Ventilation for buildings — Energy performance of buildings — Guidelines for inspection of

airconditioning systems.

5.7.1 Rilevamento guasti, diagnostica e fornitura del supporto tecnicoAl fine di migliorare l’efficienza di un impianto è di particolare rilevanza la capacità del sistema di individuare i guasti, fornire una diagnostica, anche periodica, che descriva il livello di efficienza dell’impianto e i suoi parametri di funzionamento. E’ importante monitorare questi parametri gestionali ai fini di una manutenzione programmata, la cui periodicità dipenderà dalla complessità dell’impianto. Raccomandabile comunque almeno una volta all’anno.

Scheda tecnica della Funzione F57AGESTIONE IMPIANTI TECNICI DI EDIFICIO (TBM )

F57A Rilevamento guasti, diagnostica e fornitura del supporto tecnico

DescrizioneConsente la gestione del sistema HBA con le caratteristiche sotto descritte


1) Apparecchio con Display e unità di input dotato di CS o di interfacciamento con HBA

FunzionamentoIl sistema TBM aggiunge le seguenti funzioni a quelle specificate in Tabella11 per il semplice controllo automatico: - Rilevamento dei guasti di dispositivi/attuatori/sensori/organi di comando - Diagnostica dei dispositivi su bus o Stato del dispositivo o Tempo di funzionamento o Stato delle eventuali batterie o Tipologia di guasto, se verificatosi

- Capacità del sistema di attivare la richiesta di supporto tecnico sia per manutenzioni periodiche che per malfunzionamenti occasionali del sistema stesso

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92ProgettoC. 1063:2010-10 – Scad. 20-11-2010


5.7.2 Rapporto consumi energetici, condizioni interne e possibilità di miglioramentoUn sistema che garantisca la visualizzazione dei parametri di consumo energetico e delle varie condizioni di funzionamento è la base per garantire una continua efficienza energetica e la possibilità di intervenire in tale direzione anche in tempi successivi adattando il sistema alle mutazioni dell’ambiente stesso e alle modifiche delle esigenze abitative. In un’ottica di reale gestione di un impianto e del monitoraggio della sua efficienza queste funzioni sono fondamentali.

Scheda tecnica della Funzione F58AGESTIONE IMPIANTI TECNICI DI EDIFICIO (TBM )

F58A Rapporto riguardante consumi energetici, condizioni interne e possibilità di miglioramento

DescrizioneResoconto del consumo energetico, condizioni interne e possibilità di miglioramento


1)Software su Personal Computer dotato di interfaccia con HBA oDisplay con unità di input e interfaccia HBA

2) Strumenti di misura dei consumi (hardware o software) dotati di CS

L i n e a B U S

1) SuViTouch

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93ProgettoC. 1063:2010-10 – Scad. 20-11-2010

FunzionamentoDeve essere predisposto un rapporto informativo relativo allo stato del consumo energetico ed alle condizioni interne (illuminazione, riscaldamento, raffrescamento, condizionamento, ecc. ).

Tale resoconto deve includere:

a) certificato energetico dell’edificio;

b) la funzione di rilevamento da utilizzare per ottenere la misura del consumo secondo pr EN 15203:2005-par.7. - Se viene impiegato un apparecchio inserito in linea si ha piena conformità alla pr EN 15203. - Le misure con contatori possono essere eseguite per un anno esatto in accordo con quanto stabilito in 7.2 . - Se è installato un numero sufficiente di contatori le misure possono essere effettuate per ogni tipo di energia (es. elettricità, calore) impiegato. - L’energia non destinata a riscaldamento, raffrescamento, ventilazione, acqua calda o illuminazione può essere conteggiata a parte in accordo con 7.3. - Le misure di temperatura esterna consentono la correzione dei risultati in base al clima esterno, in conformità a 7.4. I rilievi possono essere utilizzati per preparare un certificato di prestazione energetica secondo la EN 15217:2007 “Energy performance of buildings - Methods for expressing energy performance and for energy certification of buildings”;

c) valutazione del miglioramento del sistema edificio ed energetico. Tale accertamento può essere effettuato secondo prEN 15203 utilizzando un modello di calcolo validato come specificato in par 7.9. Utilizzando i valori monitorati b) è possibile considerare l’influenza dei dati reali riguardanti il clima, la temperatura interna, i guadagni interni gratuiti, l’uso di acqua calda e dell’illuminazione secondo la prEN 15203, 9.2 and 9.3;

d) rilevamento energetico La funzione di rilevamento energetico TBM può essere usata per preparare e visualizzare i grafici di consumo energetico definiti nella prEN 15203, Annex H;

e) monitoraggio della temperatura di stanza e qualità dell’aria interna.Questa funzione consente di eseguire il resoconto dei dati operativi di temperatura e di qualità dell’aria interna o della stanza . - Per edifici non permanentemente occupati queste funzioni sono differenziate tra edificio occupato e non occupato. - Per edifici riscaldati e raffreddati il rapporto deve considerare separatamente i periodi di riscaldamento e raffrescamento. Il resoconto deve includere sia i valori reali di temperatura che i valori impostati (set-point).

f) Monitoraggio dei consumi elettrici del sistema.Questa funzione consente di eseguire il resoconto dei dati operativi di consumo dei carichi elettrici confrontandoli con tariffazioni speciali e con i parametri di funzionamento reimpostati ai fini di risparmio energetico . - Per edifici non permanentemente occupati queste funzioni sono differenziate tra edificio occupato e non occupato.


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94ProgettoC. 1063:2010-10 – Scad. 20-11-2010

6 Valutazione dell’impatto dei SISTEMI HBA e dei SISTEMI DI GESTIONE IMpianti tecnici di EDIFICIO

L a valutazione delle funzioni descritte nei paragrafi 5.6 e 5.7 ai fini della loro efficienza energetica deve essere verificata come segue.

a) Registrare i dati di riferimento relativi ai set-point del riscaldamento, del raffrescamento ed ai tempi di funzionamento;

b) correggere i dati di riferimento per evidenziare la differenza tra l’edificio equipaggiato con le funzioni di cui in 5.6 - 5.7 e quelle dello stesso edificio senza tali funzioni, secondo la seguente Tabella 14;

c) calcolare il consumo energetico utilizzando il metodo dettagliato

Tabella 14 - Dati in ingresso

(ad es. integrazione della potenza richiesta nel tempo, tenendo conto della accuratezza degli apparecchi ).

Senza funzioni HBA e TBM Classe C=Livello1

Con funzioni HBA Classe B=Livello2

Con funzioni HBA e TBM Classe A=Livello3

Set-point riscaldamento Aggiungere 1 K Aggiungere 0,5 K Non correggere

Set-point raffrescamento Sottrarre 1K Sottrarre 0,5 K Non correggere

Tempo di funzionamento Aggiungere 2h/gg Aggiungere 1h/gg Non correggere

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95ProgettoC. 1063:2010-10 – Scad. 20-11-2010

Appendice 1

A.1.1 Calcolo dettagliatoIl calcolo dettagliato del consumo energetico relativo alle funzioni definite nella Tabella 1 della EN 15232 deve essere eseguito applicando le Norme definite nella seguente Tabella A1

Tabella A1 - Lista delle norme applicabili al calcolo dettagliato. Funzione Norma

CONTROLLO AUTOMATICOCONTROLLO DEL RISCALDAMENTO E RAFFRESCAMENTO

1

Controllo di emissione

EN 15316-2-1, 7.2, 7.3, AnnexA, AnnexBpr EN 15243, 14.3.2.1, AnnexG EN 15316-2-1, 6.5.1, AnnexA

EN ISO 13790, par.13 2 Controllo della temperatura dell’acqua nella rete di distribuzione EN 15316-2-3

pr EN 152433 Controllo delle pompe di distribuzione EN 15316-2-3 4

Controllo intermittente dell’emissione e/o distribuzione EN ISO 13790, 13.1 EN 15316-2-3 pr EN 15243

5 Controllo dell’Interblocco tra riscaldamento e raffrescamento nell’emissione e/o distribuzione

pr EN 15243

6 Controllo di Generazione e inserimento dei generatori pr EN 15316-4-1 fino a -6 pr EN 15243

CONTROLLO VENTILAZIONE E CONDIZIONAMENTO Controllo flusso aria a livello ambiente EN 15242

EN 13779 Controllo flusso aria a livello unità di trattamento EN 15241 Controllo di sbrinamento e sovratemperatura dello scambiatore di

calore EN 15241

Raffrescamento gratuito e ventilazione notturna EN ISO 13790 Controllo della temperatura di mandata aria EN 15241 Controllo umidità EN 15241 CONTROLLO ILLUMINAZIONE - Controllo combinato luminosità/tapparelle /HVAC - CONTROLLO SCHERMATURE SOLARI EN ISO 13790

DOMOTICA E AUTOMAZIONE EDIFICIO Controllo centralizzato HBES configurato per l’utente: es. programmi a tempo, valori di riferimento …

-

Controllo centralizzato HBES ottimizzato: es. controlli auto-adattativi, valori di riferimento …taratura dei regolatori

-

GESTIONE TECNICA DEGLI EDIFICI - TBMRilevamento guasti diagnostica e fornitura del supporto tecnico - Rapporto riguardante consumi energetici, condizioni interne e possibilità di miglioramento

pr EN 15203

NOTA Ai fini dell’applicazione in ambito nazionale le metodologie delle posizioni da 1 a 6 sono descritte nella specifiche tecniche UNI TS 11300-Parte1:2008 e UNI TS 11300-Parte 2:2008 mentre le parti relative alla ventilazione e condizionamento sono trattate nella UNI TS 11300-Parte 3 di prossima pubblicazione. Le UNI TS 11300 sono recepite dal DM 59/09 come riferimento nazionale. Norme UNI TS 11300 � UNI TS 11300-Parte 1 : Determinazione del fabbisogno di energia termica dell’edificio per la climatizzazione estiva ed

invernale. � UNI TS 11300-Parte 2 : Determinazione del fabbisogno di energia primaria e dei rendimenti per la climatizzazione invernale

e per la produzione di acqua calda sanitaria. � UNI TS 11300-Parte 3 : Determinazione del fabbisogno di energia primaria e dei rendimenti per la climatizzazione estiva (in

fase di elaborazione). � UNI TS 11300-Parte 4: Utilizzo di energie rinnovabili e di altri metodi di generazione per il riscaldamento di ambienti e la

preparazione di acqua calda sanitaria (in fase di elaborazione).

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o. ma bbbbb7.2, 7.3, AnnexA, Annex, AnnexA, A

14.3.2.1, AnnexG.2.1, AnnexG2-1, 6.5.1, AnnexA5.1, AnnexA

3790, par.130, par.13 ub

-2-3 2-3 ppp


96ProgettoC. 1063:2010-10 – Scad. 20-11-2010

A.1.2 Titolo delle Norme citate nella Tabella A1Tabella A2 – Titoli delle Norme

Norma Titolo

EN ISO 13790:2004 Thermal performance of buildings - Calculation of energy use for space heating (ISO 13790:2004)

prEN 15203:2005 Energy performance of buildings - Overall energy use and definition of energy ratings

EN 13779 Ventilation for non-residential buildings — Performance requirements for ventilation and room conditioning systems

EN 15241:2007 Ventilation for buildings — Calculation method for energy losses due to ventilation and infiltration in commercial buildings

EN 15242:2007 Ventilation for buildings — Calculation methods for the determination of air flow rates in buildings including infiltration

prEN 15243:2005 Ventilation for buildings — Calculation of room temperatures and of load and energy for buildings with room conditioning systems

EN 15316-2-1:2007 Heating systems in buildings - Method for calculation of system energy requirements and system efficiencies - Part 2-1: Space heating emission systems

EN 15316-2-3:2007 Heating systems in buildings - Method for calculation of system energy requirements and system efficiencies - Part 2-3: Space heating distribution systems

prEN 15316-4-1 Heating systems in buildings - Method for calculation of system energy requirements and system efficiencies - Part 4-1: Space heating generation systems, boilers

prEN 15316-4-2 Heating systems in buildings - Method for calculation of system energy requirements and system efficiencies - Part 4-2: Space heating generation systems, heat pump systems

EN 15316-4-3 Heating systems in buildings - Method for calculation of system energy requirements and system efficiencies - Part 4-3: Space heating generation systems, thermal solar systems

EN 15316-4-4 Heating systems in buildings - Method for calculation of system energy requirements and system efficiencies - Part 4-4: Heat generation systems, building-integrated cogeneration systems

EN 15316-4-5 Heating systems in buildings - Method for calculation of system energy requirements and system efficiencies - Part 4-5: Space heating generation systems, the performance and quality of district heating and large volume systems

EN 15316-4-6 Heating systems in buildings - Method for calculation of system energy requirements and system efficiencies - Part 4-6: Heat generation systems, photovoltaic systems

——————

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ProgettoC. 1063:2010-10 – Scad. 20-11-2010Totale Pagine 98

Sede del Punto di Vendita e Consultazione20134 Milano Tel. 02/21006.1http://www.ceiweb.it

Via Saccardo,9 Fax 02/21006.222

e-mail [email protected]

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La presente Norma è stata compilata dal Comitato Elettrotecnico Italiano e beneficia del riconoscimento di cui alla legge 1° Marzo 1968, n. 186.Editore CEI, Comitato Elettrotecnico Italiano, Milano – Stampa in proprio

Autorizzazione del Tribunale di Milano N. 4093 del 24 Luglio 1956 Responsabile: Ing. R. Bacci

Comitato Tecnico ElaboratoreCT 205 – Sistemi bus per edifici (ex CT 83)

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