La potenza termica è un termine che si riferisce alla quantità di calore prodotta, erogata o ricevuta da un sistema in una specifica unità di tempo. La corretta determinazione della potenza termica determina, tra le altre cose, l'efficienza energetica e i costi di riscaldamento. Come calcolare correttamente il fabbisogno di potenza termica di un edificio?
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Domanda unitaria di energia termica per il riscaldamento degli edifici
Per calcolare correttamente il fabbisogno termico di un edificio, è necessario conoscere i fattori e i parametri da considerare. Il fabbisogno termico unitario viene analizzato nel contesto dell'energia termica necessaria per mantenere una temperatura ottimale e confortevole all'interno dell'edificio, soprattutto in condizioni invernali. Il valore del parametro è espresso in Watt per metro quadrato. Per ottenere calcoli dettagliati, è necessario considerare una serie di fattori specifici, tra cui:
- tipologia di edificio – se si tratta di una casa unifamiliare o plurifamiliare, di un edificio per uffici;
- isolamento termico, non solo delle pareti o del tetto, ma anche dei pavimenti, delle finestre e delle porte;
- sistemi di ventilazione e recupero del calore degli edifici, come il recupero;
- zona climatica — principalmente temperature esterne medie durante la stagione di riscaldamento.
I calcoli effettuati sono molto importanti per la scelta corretta del sistema di riscaldamento. Il valore del parametro ha un impatto diretto sulla scelta della fonte di calore per riscaldare l'edificio.
Senza calcolare il fabbisogno unitario, è attualmente impossibile progettare efficacemente gli impianti di riscaldamento. Migliore è l'isolamento di un edificio, realizzato con soluzioni moderne (ad esempio, case passive o a basso consumo energetico), minore è il numero di ponti termici e di punti che possono diventare una potenziale fonte di dispersione di calore, minore sarà la potenza termica dell'unità.
Per garantire un comfort termico ottimale in un edificio, non è sufficiente conoscere il fabbisogno termico dell'edificio, ma è importante anche calcolare i valori nei singoli ambienti, come corridoio, cucina, camere da letto. Grazie a questi calcoli, si sa quale potenza dei radiatori installare negli impianti di riscaldamento.
Distribuzione dei consumi termici ed energetici in un edificio residenziale plurifamiliare
Garantire un comfort termico ottimale per tutti i membri della famiglia è una priorità nella progettazione degli impianti di riscaldamento in abitazioni monofamiliari e plurifamiliari, così come in altri edifici. A seconda delle tecnologie costruttive utilizzate, delle varianti di installazione, degli standard energetici o dell'età dell'edificio, è necessario considerare la distribuzione tipica del calore e dei consumi energetici. Queste informazioni consentiranno una pianificazione ottimale dell'intero impianto di riscaldamento.
La maggior parte dell'energia viene utilizzata per riscaldare i singoli ambienti. Si stima che dal 60% all'80% del calore prodotto venga utilizzato per riscaldare gli ambienti. Un altro elemento che consuma una grande quantità di energia termica è il sistema di riscaldamento dell'acqua calda sanitaria. Si stima che il suo funzionamento effettivo possa assorbire dal 15% al 30%. È impossibile stimare il valore esatto, poiché molto dipende dal modo in cui viene utilizzata l'acqua calda o dal numero di residenti.
Gli elettrodomestici e l'illuminazione consumano circa il 10-15% di energia, ma è importante ricordare che molto dipende dal tipo di apparecchiatura in uso, dalla classe di efficienza energetica, ecc.
Anche la ventilazione di un edificio è di grande importanza per la pianificazione del fabbisogno di energia termica. Nel caso della ventilazione meccanica controllata, le perdite di calore possono raggiungere il 5-10%. Grazie ai sistemi di recupero del calore, come i sistemi di recupero, queste perdite possono essere significativamente ridotte.
Temperatura di progetto dell'aria esterna
L'ubicazione dell'edificio è di fondamentale importanza per il calcolo del fabbisogno termico. In Polonia sono state distinte 5 zone climatiche, per le quali è stata stimata la temperatura media di calcolo dell'aria esterna. Pertanto, è opportuno tenere presente che lo stesso edificio, a parità di superficie, tecnologia costruttiva, isolamento termico, ecc., per ottenere lo stesso comfort termico avrà un fabbisogno di energia termica diverso.
I calcoli, tenendo conto della temperatura esterna in una determinata zona, consentono di selezionare la versione di pompa di calore più adatta per un riscaldamento efficace ed economico. Il valore di temperatura viene determinato sulla base di dati meteorologici statistici per l'area selezionata.
Per calcolare il fabbisogno termico di un appartamento, è necessario avere una conoscenza approfondita delle tecnologie di finitura dell'edificio, della zona climatica e di altri fattori specifici. Dove il fabbisogno è davvero elevato, si può prendere in considerazione l'installazione di soluzioni moderne, come il fotovoltaico e l'accumulo di energia . Grazie a questi, è possibile ridurre significativamente i costi dell'elettricità limitando l'approvvigionamento energetico dalla rete esterna. L'accumulo di energia e il fotovoltaico sono elementi che supportano la pompa di calore, che potrebbe richiedere molta più energia durante la stagione di riscaldamento, in modo da non diminuirne l'efficienza.
In pratica, il calcolo del fabbisogno richiede la stima della cosiddetta potenza termica di picco, determinata in base alla temperatura di progetto, in conformità con le medie applicabili, tenendo conto della destinazione d'uso dei locali e delle modalità di utilizzo. I valori di temperatura di progetto non sono casuali, ma devono essere conformi alla norma PN-82/B-02403, per le singole zone climatiche.