Impianti termici: quale usare e quando? I risultati di 400 simulazioni

L’evoluzione legislativa degli ultimi anni ha reso necessaria l’implementazione di nuove soluzioni impiantistiche con cui ricoprire i fabbisogni energetici primari con fonti rinnovabili.

Per chi si occupa di progettazione d’impianto diventa sempre più importante avere una chiara visuale di quale generatore termico conviene utilizzare e quando, in funzione dell’energia primaria risparmiata, della quota rinnovabile desiderata, del risparmio dei costi energetici e delle emissioni di CO₂ evitate.

Vaillant, per rispondere a questo bisogno, che riguarda tutti i progettisti termotecnici e gli architetti che lavorano nel campo, ha pubblicato una relazione che razionalizza e valuta i risultati di più di 400 simulazioni numeriche effettuate dall’Area Engineering di Edilclima, con software EC700, per 100 diverse combinazioni edificio/impianto. Nel dettaglio, sono state considerate: 4 aree geografiche (Nord, Nord zona montana, Centro e Sud), 3 tipologie di edificio (Monofamiliare, Multifamiliare centralizzato e Multifamiliare autonomo), 4 gradi di isolamento termico (>1978, <2005, >2005, Edificio a Energia Quasi Zero) e tutte le tipologie di impianto di riscaldamento ibrido Vaillant, a energia rinnovabile e a condensazione.

Le 400 simulazioni numeriche, con i relativi risultati, sono state rese ancora più fruibili tramite l’applicativo on-line Vaillant Master Energy System.

Impianti termici, i criteri delle simulazioni

Le fasce climatiche

Le simulazioni sono state eseguite sulla base delle metodologie di calcolo previste nelle norme Uni Ts 11300, relativamente a diverse tipologie edilizie e a diverse soluzioni impiantistiche e prodotti. Le modellazioni sono state condotte in riferimento alle tre fasce climatiche rappresentative del nord, centro e sud Italia, e con una nuova località indicativa delle zone del nord-est ma rappresentativa anche delle fasce pedemontane/montane con un numero maggiore di gradi giorno.

Le verifiche sono state eseguite senza modificare le tipologie edilizie e le dimensioni degli alloggi:

• Villetta indipendente monofamiliare con Sutile≅120mq con rapporto S/V=1.01
• Tipologia plurifamiliare autonoma con alloggi con Sutile≅80mq rappresentativi di un
  appartamento posto al piano primo(con sottostanti garage/cantine), un piano intermedio e un alloggio posto all’ultimo piano con sovrastante sottottetto
• Tipologia plurifamiliare centralizzata costituita da N°10 alloggi con Sutile≅80mq con rapporto S/V dell’edificio pari a 0.51

Sono state considerate le seguenti località di riferimento:
– Belluno: 3043GG (3348 ggUNI) – Tprog=-10°C – Zona climatica F
– Milano: 2404GG (2234 ggUNI) – Tprog=-5°C – Zona climatica E
– Roma: 1415GG (1568 ggUNI) – Tprog=0°C – Zona climatica D
– Napoli: 1034GG (1284 ggUNI) – Tprog=2°C – Zona climatica C

Impianti termici, i criteri delle simulazioni

Intervalli temporali considerati e caratteristiche degli involucri

L’involucro edilizio è stato differenziato considerando tre diversi intervalli temporali di riferimento, in funzione delle principali normative energetiche italiane e considerando una nuova tipologia caratterizzata da un involucro ancora più performante. Riassumendo abbiamo:
– 1960/1978
– 1978/2005
– dopo il 2005
– edifici a elevate prestazioni energetiche

Gli involucri sono caratterizzati dai seguenti valori di U_media dei componenti opachi e trasparenti.

Le caratteristiche delle strutture sono state ottimizzate per garantire il rispetto dei limiti di legge relativamente al periodo di costruzione dell’edificio.

Un’ulteriore suddivisione delle casistiche di calcolo, per meglio far aderire le modellazioni ai casi reali di involucro e impianto, è stata ottenuta andando anche a differenziare le caratteristiche dei corpi scaldanti in radiatori e pannelli radianti a pavimento.

Definite le caratteristiche geometriche e di trasmittanza media dei componenti opachi e trasparenti dell’involucro, la relazione di Vaillant prosegue con i principali risultati in termini di potenza di picco e di fabbisogno di energia utile invernale.

Per scaricare il documento completo e tutti i risultati ottenuti:

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Impianti termici, le conclusioni delle simulazioni

L’analisi prosegue poi prendendo in considerazione il monofamigliare nelle stesse tre fasi differenti: 1960/1978, 1978/2005, dopo il 2005 e monofamigliare a elevate prestazioni. Ciascuna fase è approfondita trattando l’impianto di riferimento, facendo simulazioni, tenendo in considerazione i risultati dell’energia primaria e la classe energetica di riferimento, e traendo delle conclusioni tecniche e teoriche.

Si passa poi agli edifici plurifamigliari autonomi, sempre con quella divisione temporale (1960/1978, 1978/2005, dopo il 2005 e monofamigliare a elevate prestazioni). Così per il plurifamigliare centrlizzato. Infine, i risultati sono esposti tramite tabelle e grafici suddivisi per edifici monofamigliari e plurifamigliari per fasce temporali.