Analogamente a come si procede per la climatizzazione invernale o estiva, per poter quantificare il fabbisogno di energia primaria per la produzione di ACS, si deve dapprima calcolare il fabbisogno e successivamente determinare la prestazioni del sistema dovute a tale fabbisogno.

Il fabbisogno di energia termica utile per acqua calda sanitaria di calcola in base alla portata di acqua per le varie destinazioni d’uso e alla differenza di temperatura di erogazione e di immissione.

In questo articolo analizziamo il calcolo del fabbisogno con particolare interesse per il volume di acqua richiesta. Spieghiamo inoltre in dettaglio alcune caratteristiche di MC 1300 a riguardo dell’argomento.

L’energia termica richiesta per acqua calda sanitaria (acs) Q_W, in [kWh], è data da:

dove:

r_w è la massa volumica dell’acqua pari a 1000 [kg / m³];
c_w è il calore specifico dell’acqua, pari a 1,162 * 10^-3 [kWh / (kg · K)];
V_w è il volume di acqua giornaliero richiesto dall’attività o servizio [m³ / giorno];
q_er è la temperatura di erogazione dell’acqua [°C];
q₀ è la temperatura dell'acqua fredda in ingresso [°C];
G è il numero di giorni del periodo di calcolo considerato [giorni].

Per valutazioni di tipo A1 o A2, la norma prevede si assumano volumi e temperature convenzionali. I valori di fabbisogno giornaliero sono pertanto valutati su dati medi e si riferiscono a valutazioni standard (nota: puntualmente modificate ad ogni revisione della norma). La temperatura di erogazione deve essere pari a 40°C e la temperatura di ingresso di 15°C (differenza di temperatura di riferimento pari a 25°C)

Si consideri ad esempio la necessità per una utenza di 0,2 m³/G per un mese di 30 giorni. Il fabbisogno sarà:

Qw = 1000 * 1,162 * 10^-3 * 0,2 * (45 - 10) * 30 = 244 kWh

Nota: parte delle perdite legate al sistema di produzione di acs concorrono a ridurre il fabbisogno ideale netto del sistema di riscaldamento.

Il volume di acqua richiesto deve essere calcolato con la formula:

V_w = a · N_u [l/G]

dove:

a è il fabbisogno giornaliero specifico [l/G];
N_u è il parametro che dipende dalla destinazione d’uso dell’edificio.

Volume di acqua richiesto per edifici residenziali

Nel caso di destinazioni d'uso residenziali il valore di Nu corrisponde con il valore della Superficie utile (Su) dell’abitazione.

Il valore di a si ricava utilizzando le informazioni contenute nella tabella seguente (rif. UNI/TS 11300-2 prospetto 12):

Ad esempio, un’abitazione di 123 m² necessita di:

Vw = 4,514 · 123^-0,2356 · 123 = 178,6837 [l/G]

In MC 11300 questo è il caso più semplice:

Qualora si stia trattando un edificio residenziale multifamiliare, è necessario calcolare il fabbisogno per ciascun appartamento, in relazione alla sua superficie e poi procedere alla sommatoria dei valori ottenuti per calcolare il fabbisogno complessivo.

Ovviamente stiamo sempre parlando del caso di sistemi centralizzati mentre per sistemi autonomi si deve procedere per singolo appartamento.

Il caso precedente poteva essere inserito anche in questo modo (utilizzando il “numero di unità immobiliari”):

Ricordare che il calcolo del volume di acqua richiesto non è lineare (in riferimento alla superficie), non è pertanto possibile sommare in un unico calcolo tutti gli appartamenti di un condominio con impianto centralizzato.

Volume di acqua richiesto per edifici non residenziali

Nel caso di destinazioni d'uso non residenziali il valore di a e di Nu  si ricavano utilizzando le informazioni contenute nella tabella seguente (rif. UNI/TS 11300-2 prospetto 12):

Anche se a prima vista sembra semplice, questa tabella presenta alcuni argomenti di difficile interpretazione. Questo è infatti uno dei punti di revisione, da parte di CTI, della UNI/TS 11300-2 (nota: la bozza attualmente disponibile considera volumi “assurdi”, provare per credere; già segnalato a CTI).

In corrispondenza di “Scuole” e “Negozi” appare un trattino per il parametro a. Significa che non c’è consumo di acqua oppure diventa un dato a discrezione del progettista?
Altro punto. La formula base per il calcolo del volume di acqua calda sanitaria richiede il dato in litri/giorno mentre in questo prospetto (che nel titolo riporta “Fabbisogni mensili”) si intravedono meccanismi alquanto complessi (la cui motivazione esula dallo scopo di questo blog).
Infine, si deve o meno considerare il punto 5.2.1.2 quando viene affermato: “tenendo conto del consumo giornaliero e del numero di giorni/mese di occupazione”?

Ovviamente la discussione sulla normativa esula dallo scopo di questo blog. Vediamo allora come procedere in un calcolo ai fini della certificazione energetica.

Per evitare di trattare singolarmente ciascun singolo caso è stato scelto, in MC1300, di prevedere l’immissione di un unico dato. Si tratta della “unità di misura” (termine preso a prestito dal regolamento regione E.R.) che contiene in pratica la parte destra della formula di calcolo.
Per spiegare meglio, supponiamo di avere un ufficio di 123 m². Il progettista, nel campo unità di misura deve inserire semplicemente la superficie:

Ricordiamo sempre che il prospetto 13 della UNI/TS 11300-2 è su base mensile e pertanto in questo caso, il progettista ha inserito 123 · (30/30) [m² · G].

Il software ha semplicemente calcolato Vw = 0,2 · 123 = 24,6 l/G

Con questo meccanismo è possibile gestire qualunque situazione. Facciamo 3 esempi che si possono verificare nel medesimo ufficio (ricordando sempre che il software semplicemente moltiplica per 0,2):

Si ricorda inoltre che “nel caso di edifici non residenziali i fabbisogni di acqua calda e le relative temperature di utilizzo possono essere relativi a più attività. Ad esempio per un albergo (3 stelle) che fornisce anche i servizi di centro benessere, ristorazione e lavanderia l’energia termica richiesta per soddisfare il fabbisogno di acqua calda è data dalla somma dei fabbisogni delle attività svolte nell’edificio”.

Nota: come già accennato, la norma UNI/TS 11300-2 è in corso di revisione per cui questi meccanismi potrebbero risultare obsoleti entro qualche mese.