Danfoss Guida alle applicazioni del teleriscaldamento Application guide [it]
Guida alle applicazioni del teleriscaldamento
Impianti a prova di futuro
tutta la nostra esperienza a
vostra disposizione
+30
anni di esperienza
negli impianti di
teleriscaldamento,
con oltre 5 milioni di
installazioni in tutto il
mondo.
www.districtenergy.danfoss.com
Indice
Guida alle applicazioni del teleriscaldamento
Introduzione alla Guida................................3
4 Teleriscaldamento, la nostra esperienza
6 Abbinare il teleriscaldamento alle esigenze dell’edicio
8 Come leggere questa guida
9 Benchmarking delle applicazioni
10 Tipologie di applicazione – panoramica Principi generali
Principi generali ............................................13
14 Bilanciamento idronico - tipologie di regolazione
16 Bilanciamento idronico - funzioni di regolazione
18 Funzioni di regolazione in condizioni di riposo
21 Compensazione climatica
Impianti raccomandati .............................. 23
27 1. Impianti per Acqua Calda Sanitaria
35 2. Impianti di riscaldamento indiretti e diretti
43 3. Sistemi di approvvigionamento ai satelliti d’utenza
53 4. Impianti di riscaldamento diretti e indiretti e per Acqua Calda
Sanitaria istantanea con scambiatore di calore
63 5. Impianti di riscaldamento diretti e indiretti e impianti
con serbatoio di accumulo per Acqua Calda Sanitaria
71 6. Impianti di riscaldamento diretti e indiretti con bollitore per Acqua
Calda Sanitaria
79 7. Impianti a due passaggi
85 8. Impianto di riscaldamento indiretto e Acqua Calda Sanitaria con
serbatoio di accumulo su lato secondario S.1.2
89 9. Impianto di riscaldamento indiretto e Acqua Calda Sanitaria con
bollitore su lato secondario S.1.3
Danfoss District Energy ..............................92
Appendice ..................................................... 96
98 Abbreviazioni
98 Simboli dei componenti
99 Bibliograa
Pagina 3 - 11
Introduzione alla Guida
• Teleriscaldamento, la nostra esperienza
• L’importanza del teleriscaldamento
• Abbinare il teleriscaldamento alle esigenze dell’edicio
4
Teleriscaldamento
la nostra esperienza
Da oltre 35 anni, Danfoss collabora
attivamente e strettamente con i
clienti per orire le giuste soluzioni
per gli impianti di teleriscaldamento
Indipendentemente dalla portata e dalle
speciche del progetto, i componenti e
le sottostazioni di Danfoss si
distinguono in tutto il mondo.
Questa è una piattaforma per
condividere esperienze e
raccomandazioni per la realizzazione di
applicazioni di teleriscaldamento dalle
prestazioni ottimali e dotate dei giusti
componenti di controllo.
.
113
milioni
tonnellate
metriche di CO
sono risparmiate ogni
anno in Europa grazie
all’approvvigionamento
del 9-10% della domanda
di riscaldamento tramite
il teleriscaldamento.
2
Conoscenza degli
impianti
Raccomandazioni di Danfoss
Informazioni su questa pubblicazione
Versione 1.0
Anno 2012
1a edizione
Redazione:
Danfoss A/S – District Energy
Nordborgvej 81
DK-6430 Nordborg
Danimarca
districtenergy.danfoss.com
Contatti:
District Energy – Application Centre:
Jan Eric Thorsen, Manager
Telefono: + 45 7488 4494
E-mail: jet@danfoss.com
Oddgeir Gudmundsson, Application
Specialist, telefono: + 45 7488 2527,
e-mail: og@danfoss.com
Danfoss District Energy è un fornitore
leader di prodotti, sistemi e servizi per il
teleriscaldamento e il telerarescamento
(TLF), con decenni di esperienza nel settore.
Danfoss è in grado di orire ai clienti di
tutto il mondo le proprie competenze e
conoscenze di settore, realizzando soluzioni
energetiche veramente ecienti.
Introduzione 5
Città verde
Teleriscaldamento
Le reti di teleriscaldamento e di telerarescamento sono la soluzione ideale nelle città
e nei distretti “verdi”. In questi ambienti urbani ad alta densità, in cui la domanda di
riscaldamento è inevitabilmente elevata, sono particolarmente idonee per sfruttare
iussi di energia rinnovabile e il surplus di riscaldamento disponibili a livello locale.
Questi impianti orono signicative e dimostrabili riduzioni nel consumo di energia
primaria, abbattendo le emissioni di CO
e di adabilità che si aspettano.
Condizioni della rete e progettazione degli impianti
Le reti di teleriscaldamento si dierenziano per dimensioni, layout e condizioni nelle
città e nelle aree urbane di tutto il mondo. Per conseguire il livello di prestazioni e
comfort di utilizzo ottimali, le impostazioni di temperatura, il livello della pressione
di esercizio e i requisiti di allacciamento all’edicio devono essere adeguati al ne di
garantire un approvvigionamento adabile e un funzionamento sicuro.
e fornendo agli utenti gli standard di comfort
2
Tendenze nel teleriscaldamento
Al giorno d’oggi, il settore del riscaldamento è inuenzato da numerose tendenze,
le quali sono guidate dalle maggiori aspettative degli utenti in termini di comfort e
di sicurezza dell’approvvigionamento, la progettazione e l'usabilità del prodotto e la
prestazione energetica prevista dalla legislazione. Questi aspetti hanno
portato alla
progettazione di impianti di teleriscaldamento che devono essere in grado di orire:
• Livelli di temperatura e pressione ridotti nelle reti TR
• Un funzionamento eciente dal punto di vista energetico, con prestazioni di
controllo più elevate
• Monitoraggio delle prestazioni energetiche e della contabilizzazione in base al
consumo individuale
• Approvvigionamento di calore stabile e sicuro
Teleriscaldamento da 1G a 4G
1G: VAPORE 2G: IN SITU 3G: PREFABBRICAZIONE 4G: 4a GENERAZIONE
Ecienza energetica/livello di temperatura
Residui di
Accumulo
vapore
carbone
Impianto a vapore, tubi per
vapore in condotte di cemento
Livello di
< 200 oC
temperatura
Efficienza
energetica
Rete di teleriscaldamento
Accumulo
calore
Carbone e
petrolio cog.
Residui di
Teleriscaldamento locale Teleriscaldamento Teleriscaldamento Teleriscaldamento
1G / 1880-1930 2G / 1930-1980 3G / 1980-2020 4G / 2020-2050
carbone
Impianto acqua calda pressurizzato
Attrezzature pesanti
Grandi stazioni ”installate in loco”
> 100 oC
Impianti solari
su grande scala
Biomassa Biomassa cog.
Surplus industriale
Accumulo calore
Rifiuti cog.
Carbone cog.
Petrolio cog.
Gas, rifiuti
Petrolio,
carbone
Tubazioni pre-coibentate
Sottostazioni industrializzate
compatte (anche con coibentazione)
Contabilizzazione e monitoraggio
< 100 oC
Accumulo
calore stagionale
Impianti solari su
grande scala
Geotermico
Fotovoltaico, maremotrice
Surplus eolico
Elettricità
Accumulo calore
Surplus industriale
Incenerimento rifiuti cog.
Bassa domanda energetica
Energia Smart (interazione ottimale
fra le fonti di energia,
distribuzione e consumo) TR a 2 vie
<50-60oC (70oC)
Fonte di
energia futura
Conversione
biomassa
Teleriscaldamento
a 2 vie
Biomassa cog.
Magazzinaggio
refrigerato
Impianto di
teleraffrescamento
centralizzato
Pompa di calore
centralizzata
Anche edifici
a bassa energia
Sviluppo(Generazione teleriscaldamento) /
Periodo delle migliori tecnologie disponibili
Rete di teleraffrescamento
Teleriscaldamento6
Abbinare il teleriscaldamento
Infrastruttura di sistema e fonti
di calore disponibili
Ove disponibile, il teleriscaldamento è la migliore fonte di calore in assoluto. Il
teleriscaldamento non solo consente agli utenti di risparmiare ma è anche utile alla
società nel suo complesso. Nelle zone prive di teleriscaldamento, consigliamo di
sfruttare al massimo le alternative disponibili, in particolare le energie rinnovabili.
La soluzione migliore è cercare sempre di abbinare l’infrastruttura e il design del
sistema alle fonti di energia disponibili, la tipologia dell’edicio e le esigenze
speciche dei clienti.
1
2
Teleriscaldamento 7
3
… alle esigenze dell’edicio
Esempi di come la regolazione
ottimizza gli impianti di riscaldamento
1. Regolazione della temperatura esterna
Quando la temperatura dell’impianto viene regolata in base alla temperatura
esterna, l’utente può usufruire di un maggiore comfort e di costi di riscaldamento
ridotti. Nelle abitazioni unifamiliari, il risparmio di energia conseguibile con la
compensazione climatica è pari a circa il 10%, ma può raggiungere anche il 40%.
2. Utilizzo delle fonti di energia disponibili
Indipendentemente dal numero di fonti di calore utilizzato dall’edicio, algoritmi di
controllo corretti assicurano un rendimento e un approvvigionamento ottimali,
in base alle eettive esigenze dell’abitazione. In questo modo, il comfort sarà
sempre elevato ed il consumo di energia ridotto.
3. Bilanciamento = risparmio e comfort
Un impianto di riscaldamento idronico correttamente bilanciato distribuisce la
potenza necessaria a tutti i corpi scaldanti, indipendentemente dalle condizioni
di carico. È possibile risparmiare energia perché le temperature soddisfano con
precisione il fabbisogno in ogni parte dell’edicio senza richiedere continui
aggiustamenti.
Come leggere questa guida8
Una panoramica
completa
Quando si allaccia un edicio a una rete di teleriscaldamento è necessario mettere
in pratica, tramite un progetto, la soluzione impiantistica più idonea ad integrare
riscaldamento e produzione di Acqua Calda Sanitaria nei modi più ecaci.
Lo scopo di questo guida è fornire una panoramica completa sulle diverse
applicazioni possibili, con particolare attenzione alle soluzioni consigliate
da Danfoss.
Tutti gli impianti sono illustrati e descritti, inclusi il loro funzionamento e le opzioni
disponibili.
A benecio delle applicazioni consigliate, sono riportati i principali vantaggi, le
limitazioni e il benchmarking, un confronto fra i diversi impianti, con dati vericati.
Le applicazioni sono state classicate con i seguenti simboli:
Applicazione raccomandata da Danfoss
Alternativa principale alla soluzione raccomandata da Danfoss
Alternativa secondaria alla soluzione raccomandata da Danfoss
Principio e scopo del
benchmarking delle applicazioni
Sono incluse misurazioni qualitative
e quantitative per illustrare in dettaglio
i vantaggi e le limitazioni dei vari
impianti.
Lo scopo non è tuttavia orire
informazioni speciche sui prodotti o
spiegare in dettaglio la teoria alla base
dei componenti e degli impianti.
Per informazioni speciche sui prodotti,
rimandiamo alle schede tecniche dei
gruppi di prodotti. Per informazioni
teoriche dettagliate, rimandiamo alla
documentazione tecnica e scientica
pertinente.
Benchmarking delle applicazioni 9
Parametri di
benchmarking
Risparmio sui costi
dell’investimento
Risparmio di tempo per
l’installazione
Riduzione dell’ingombro
Risparmi sull’assistenza/
manutenzione
Descrizione
Costo dell’acquisto dell’impianto di riscaldamento e dei componenti necessari
Riduzione dei tempi di progettazione e pianificazione per i consulenti/progettisti
Il tempo necessario per l'installazione e la messa in servizio dell’impianto di riscaldamento
Peso dell'impianto
Complessità dell’impianto
Possibilità di liberare spazio nella struttura, che può quindi essere utilizzato per altri scopi
Installazione di impianti di riscaldamento più compatti
Conformità alla legislazione ACS (3 litri) - attualmente solo in Germania
Il basso volume dei sistemi ACS limita la proliferazione della legionella
La produzione di ACS istantanea limita la proliferazione della legionella rispetto alla circolazione di ACS
Semplicità e robustezza dell’impianto
Ridotto numero e durata delle visite di assistenza, con minori costi di manutenzione/servizio
Prestazione energetica
Funzionamento sicuro
dell’impianto
Temperatura, livello di pressione e perdita di calore ridotti nella rete TR e nell’impianto di riscaldamento
Efficace trasferimento di calore del sistema di riscaldamento (HEX)
Bassa temperatura di ritorno alla stazione o rete
Compensazione climatica dell’impianto di riscaldamento
Impianto di riscaldamento altamente efficiente
Risparmio energetico potenziale
Temperatura secondaria adattata/ottimizzata in base al carico termico dell'edificio
Carico idronico inferiore per gli utenti grazie all’utilizzo di scambiatori nei satelliti di utenza (meno
dispersione di calore ed energia dalla pompa)
Qualità ACS, prevenzione della formazione di batteri - accumulo di acqua calda non necessario grazie
alla produzione istantanea di ACS, conformità alla legislazione ACS (3 litri) - attualmente solo in DE
Rischio di perdite e di contaminazione della rete idrica
Rischio di esposizione ad alte temperature (per esempio, le superfici dei radiatori)
Quantità illimitata di ACS
Livello di temperatura ambiente ottimale
Comfort per l’utente
Climatizzazione degli interni
Incidenza del ciclo di manutenzione (se il ciclo di manutenzione è lungo, le interruzioni del servizio
saranno inferiori)
Rumorosità dell’impianto
Tempo di attesa per l’acqua calda
Tipologie di applicazione 10
Panoramica delle applicazioni
1
Impianti per Acqua
Calda Sanitaria
0.1 1.0 1.F 1.1 1.2 1.3 1.1.1 S.1. 2 S.1. 3
0.2 2.0 2.F 2.1 2.2 2.3 1.1.2
2
Impianti di
riscaldamento
indiretti e diretti
3
Impianti di
approvvigionamento
ai satelliti d'utenza
4
Impianti di riscalda-
mento indiretti e di-
retti con scambiatore
di calore per Acqua
Calda Sanitaria
5
Impianti di
riscaldamento
indiretti e diretti con
serbatoio di accumulo
per Acqua Calda
Sanitaria
0.3 3.0 3.F 3.1 3.2 3.3
Il progettista, in previsione dell’allacciamento dell’edicio alla rete di
teleriscaldamento, deve adottare la migliore soluzione per realizzare i
sistemi di riscaldamento e di produzione di Acqua Calda Sanitaria. In
questo manuale, è stato utilizzato un sistema di numerazione degli
impianti relazionato al numero dei componenti di base utilizzati ed alla
tipologia di applicazione riscaldamento o ACS implementata,
per es. impianto 1.1 ”riscaldamento diretto e produzione istantanea di
Acqua Calda Sanitaria”, cioè una combinazione degli impianti 1.0
“riscaldamento diretto” e 0.1 “ACS istantanea”.
11
6
Impianti di
riscaldamento
indiretti e diretti
con bollitore per
acqua calda
sanitaria
7
Impianti
a due passaggi
Impianto di riscalda-
mento indiretto con
serbatoio di accumulo
per Acqua Calda Sani
taria su lato secondario
8
Impianto di
riscaldamento indiretto
con bollitore per Acqua
Calda Sanitaria su lato
secondario
9
Impianto raccomandato da Danfoss
Alternativa principale all’impianto raccomandato da Danfoss
Alternativa secondaria all’impianto raccomandato da Danfoss
Non raccomandato da Danfoss
Impianto 0.1 + Impianto 1.0 = Impianto 1.1
+ =
Pagina 13 - 21
Principi generali
Il funzionamento ottimale delle sottostazioni di teleriscaldamento
è intrinsecamente collegato alla progettazione del sistema di
riscaldamento secondario, allo scambiatore di calore ed alle
apparecchiature di regolazione sul lato di mandata primario della
rete TR. Variazioni giornaliere e stagionali nel consumo causano una
notevole uttuazione della pressione dierenziale con il variare
della portata nella rete di distribuzione. Questi disturbi incidono
negativamente sulla capacità di controllo della sottostazione
nell’edicio. Per questo motivo devono essere soddisfatti alcuni
requisiti specici in termini di controllo e bilanciamento idronico
della sottostazione e dell’impianto di riscaldamento.
La portata necessaria di una sottostazione è determinata dal
fabbisogno energetico degli edici collegati. Il fabbisogno
energetico è in genere costruito su tre parametri: il consumo
energetico dell’ambiente, la ventilazione e il fabbisogno di acqua
calda sanitaria (ACS).
13
• Bilanciamento idronico
• Tipologie di regolazione
• Funzioni di regolazione
• Funzioni a impianto fermo, solo per ACS
• Compensazione climatica
Bilanciamento idronico14
Flow controller
Tipologie di regolazione
Regolazionbe della portata, della pressione
dierenziale, limitazione della portata
Lo scopo dell’uso di regolatori della
pressione dierenziale (ΔP), di regolatori
e limitatori di portata è conseguire un
buon bilanciamento idronico nella rete
TR. Un buon bilanciamento idronico
della rete TR assicura la portata
necessaria per ogni utente, in base alle
speciche, senza produzione di sprechi.
Utilizzando un regolatore ΔP, le condizioni
di funzionamento della valvola di
regolazione risultano notevolmente
migliorate.
Regolazione della portata
Regolazione della portata in un
impianto di teleriscaldamento indiretto.
Il regolatore di portata assicura che la
portata massima preimpostata di
prelievo dalla rete TR non venga
superata. La regolazione della portata è
utile negli impianti in cui le variazioni di
pressione dierenziale sono basse e
dove la portata massima di prelievo
dalla rete non deve essere superata,
indipendentemente dalla pressione
dierenziale del sistema. Tipicamente,
questo regolatore è utilizzato negli
impianti indiretti, dove la portata
massima viene utilizzata dal sistema di
contabilizzazione, e in sistemi in cui la
limitazione della portata massima è
inferiore alla capacità massima del
sistema, ovverossia laddove la funzione
di priorità ACS viene applicata.
Vantaggi:
• Condizioni ben denite per il
dimensionamento della valvola
• Facile regolazione della
sottostazione
• Stabilità del regolatore di
temperatura
• Rumorosità ridotta del sistema
• Vita in servizio più lunga delle
apparecchiature di regolazione
• Buona distribuzione idronica nella
rete di approvvigionamento
• Delimitazione della quantità
d’acqua in circolazione nella rete
Tipologie di regolazione 15
Dierential pressure ctrl
Regolazione della
pressione dierenziale
Regolazione della pressione
dierenziale in una rete TR con
riscaldamento e ACS.
Il regolatore di pressione dierenziale
mantiene una pressione dierenziale
costante nell’intero circuito controllato.
Questa soluzione eleva l’autorità delle
valvole di regolazione interne all’anello
di regolazione e stabilisce un miglior
bilanciamento idronico della rete TR. Un
regolatore ΔP mostra tutta la sua utilità
quando le pressioni dierenziali sono
variabili.
Limitazione della portata e della
pressione dierenziale combinati
Limitazione di portata e limitazione della pressione dierenziale
combinate in una rete TR.
Il funzionamento si basa, in linea di principio, su un regolatore
ΔP con strozzatore integrato. Controlla la pressione dierenziale
in diverse resistenze (valvole, scambiatori di calore, ecc.) con
inclusione del limitatore stesso. Il limitatore di portata deve essere
installato negli impianti indiretti in cui la portata massima è la
base di calcolo per la determinazione delle tarie.
Regolazione della portata e della
pressione dierenziale combinati
Regolazione di portata e della pressione dierenziale combinate in
un impianto di teleriscaldamento diretto
Il regolatore ΔP mantiene una pressione dierenziale costante nel
sistema attraverso la membrana inferiore. La membrana superiore
sovraintende invece la regolazione della portata mantenendo
un ΔP costante sulla valvola di strozzamento regolabile,
indipendentemente dalla pressione dierenziale di tutto il sistema.
In questo modo, è possibile impostare una portata massima
ammissibile. Il regolatore di portata e pressione dierenziale
combinato è raccomandato negli impianti diretti, dove la portata TR
del primario è contabilizzata e la pressione dierenziale è variabile.
16
Bilanciamento idronico
Funzioni di regolazione
Regolazione della temperatura con
autoazionamento o con l’elettronica
Più di una soluzione è a disposizione del
progettista per realizzare la regolazione
della temperatura di mandata sul lato
secondario. La scelta del metodo di
regolazione corretto dipende
principalmente dalla valutazione dei
parametri della rete
elevata scorrevolezza di temperatura
pressioni dierenziali della rete, sarà
necessario usare un regolatore molto
TR. In presenza di
e
sosticato, in grado di controllare in
modo ottimale la temperatura di
mandata sul lato secondario.
Nei piccoli impianti, sono in genere usati
regolatori autoazionati.
I regolatori elettronici sono
generalmente in uso nei sistemi più
grandi o quando la compensazione
climatica è necessaria.
Regolazione termostatica (riscaldamento + ACS)
Un regolatore termostatico è utilizzato in impianti di teleriscaldamento con una
variazione moderata nella temperatura di mandata e pressione dierenziale del
sistema, e dove una regolazione del comfort in stato di inattività è richiesta. Una
piccola deviazione “proporzionale” della temperatura è da aspettarsi relativamente
alla temperature di riscaldamento e ACS.
Principio di funzionamento
Lo scopo di un regolatore termostatico è mantenere una temperatura costante il
cosiddetto "punto sso"nell’impianto di riscaldamento/ACS.
Quando il regolatore rileva una variazione di temperatura, aprirà o chiuderà
la valvola di regolazione, a seconda del tipo di deviazione (dierenza tra la
temperatura impostata e la temperatura eettiva): positiva o negativa.
Regolazione elettronica (riscaldamento + ACS)
È possibile però, rivolgersi ad un regolatore elettronico con compensazione climatica.
Le soluzioni passano da dispositivi con interfaccia utente semplicata all’utilizzo
di selezioni avanzate di funzioni e parametri. Tra queste ultime è utile citare la
funzione di comunicazione standardizzata e la parametrizzazione automatica delle
regolazioni ACS e riscaldamento. I regolatori elettronici possono essere adattati a
una moltitudine di diversi impianti di riscaldamento e di produzione ACS.
Il regolare elettronico determina la portata primaria (per esempio, nello scambiatore
di calore) azionando una valvola di regolazione motorizzata.
Funzioni di regolazione 17
Regolazione ussostatica proporzionale e della
pressione dierenziale combinate (ACS)
Il regolatore di portata e pressione dierenziale combinato viene utilizzato in
impianti di teleriscaldamento con piccole variazioni nella temperatura di mandata,
ma con pressioni dierenziali alte o variabili. In assenza di un regolatore ΔP, le
variazioni di pressione dierenziale introdotte dalla rete TR saranno causa di
indesiderate variazioni della temperatura ACS.
Principio di funzionamento
Lo scopo di un regolatore ussostatico e di un regolatore ΔP insieme è stabilire un
rapporto proporzionale tra la portata di prelievo (ACS) e quella primaria. In questo
modo, otteniamo un controllo stabile della temperatura dell’Acqua Calda Sanitaria
solo se la temperatura di mandata primaria si mantiene costante, la pressione
dierenziale, sotto controllo, non sarà più di disturbo.
Quando il regolatore rileva un prelievo sul lato secondario, apre la valvola sul
primario in modo proporzionale alla portata secondaria prodotta. Il regolatore di
pressione dierenziale integrato mantiene una pressione dierenziale costante
sulla sede della valvola di regolazione integrata, assicurando una regolazione della
portata precisa.
Regolazione ussostatica proporzionale,
della temperatura e della pressione
dierenziale combinate (ACS)
Il regolatore di portata, temperatura e pressione dierenziale combinato viene
utilizzato in impianti di teleriscaldamento in cui variazioni della temperatura di mandata
e della pressione dierenziale sono frequenti ed elevati.
Principio di funzionamento
Lo scopo di un regolatore ussostico e stabilire un rapporto proporzionale tra la
portata di prelievo (ACS) secondaria e quella primaria. In questo modo, otteniamo un
controllo stabile della temperatura dell’Acqua Calda Sanitaria se temperatura di
mandata primaria e pressione dierenziale sono costanti.
Quando il regolatore rileva un prelievo sul lato secondario, apre la valvola sul primario
in modo proporzionale alla portata secondaria prodotta. Il regolatore termostatico
limita la portata primaria nei casi in cui il contributo della parte ussostatica sia
eccessivamente elevato rispetto al setpoint di temperatura desiderato. Il regolatore di
pressione dierenziale integrato mantiene una pressione dierenziale costante sulla
della valvola di regolazione integrata, assicurando una regolazione della portata
sede
.
precisa
Bilanciamento idronico18
Funzioni di regolazione in condizioni di riposo
per il solo controllo della temperatura ACS
Uno dei requisiti di comfort principali in termini di erogazione di Acqua Calda
Sanitaria, per esempio nelle abitazioni unifamiliari o negli appartamenti, è che la
temperatura desiderata venga raggiunta senza inutili ritardi. Per conseguire questo
obiettivo, speciali accorgimenti di regolazione in condizioni di riposo sono utilizzati
per mantenere i tubi di mandata e/o lo scambiatore di calore caldi durante i periodi
di inattività (senza prelievo). Normalmente il risultato si ottiene consentendo a un
piccolo usso di bypassare lo scambiatore di calore o di passare attraverso lo
scambiatore durante i periodi di riposo. A seconda del livello di comfort desiderato,
possono essere utilizzati diversi metodi di regolazione.
a) Regolazione proporzionale
b) Regolazione termostatica
Scambiatore e linea di mandata freddi
in condizioni di riposo.
Scambiatore e linea di mandata caldi in
condizioni di riposo.
Funzioni di regolazione in condizioni di riposo
c) Regolazione proporzionale con bypass
della linea di mandata
19
d) Regolazione proporzionale con bypass
della valvola di regolazione
Scambiatore freddo e linea di mandata
calda in condizioni di riposo, temperatura
regolabile in base alle esigenze.
Scambiatore e linea di mandata caldi
in condizioni di riposo, temperatura
regolabile in base alle esigenze.
e) Regolazione prop. ed in temperatura, con riduzione
della temperatura durante lo stato di inattività
Scambiatore e linea di mandata caldi in
condizioni di riposo.
Compensazione climatica 21
Compensazione
climatica
Le condizioni atmosferiche sono il
principale fattore di inuenza sul
fabbisogno energetico degli edici.
Nei periodi freddi, l’edicio richiede
più energia, e viceversa.
Con il variare delle condizioni
atmosferiche, anche il carico termico
necessario per riscaldare un edicio
varia. La compensazione climatica
è quindi un modo razionale ed
ecace per ottenere un risparmio
energetico.
L’approvvigionamento termico
ottimale è conseguito quando il
fabbisogno è completamente
soddisfatto, senza inutili sprechi.
Un regolatore elettronico intelligente
per la compensazione climatica
del sistema di riscaldamento può
inuenzare proattivamente
l’approvvigionamento di calore,
tramite il rilevamento delle
condizioni climatiche esterne.
D'altra parte, un sistema di
riscaldamento senza
climatico considera solo
temperatura interne manifestando
ritardi (deviazioni) intrinseci al
sistema stesso nel caso di
variazioni climatiche esterne con
ripercussioni negative sia sul
comfort degli utenti sia
sull’ecienza energetica.
compensatore
le var. di
Il compensatore climatico riceve
il segnale da un sensore di
temperatura esterno, ubicato
nell’area ombreggiata dell’edicio.
Il sensore rileva la temperatura
dell’aria eettiva e, se necessario,
modula l’approvvigionamento di
calore (temperatura di mandata)
in base alle nuove condizioni.
Il regolatore con sonda ambiente
(o con sistema Danfoss Link
inuenzerà la mandata di calore ai
radiatori, sommando le informazioni
provenienti dall’interno, assicurando
così che le temperature ambiente
siano mantenute costanti. L’utente
non si accorgerà del cambiamento
climatico esterno, grazie ad un
comfort costante e uniforme.
Un rapporto di COWI, un importante
gruppo di consulenza nel settore
delle scienze ambientali, stima che
il risparmio energetico ottenuto
con i compensatori climatici nelle
abitazioni unifamiliari si aggiri
intorno al 10% e, in alcuni casi,
anche al 40%. Secondo il rapporto,
le abitazioni unifamiliari con un
consumo energetico importante
ottengono un ritorno sugli
investimenti particolarmente
rapido dopo l'installazione dei
compensatori. Inoltre, le norme
TM
legislative per gli edici plurifamiliari
e commerciali prescrivono la
compensazione climatica. In sempre
più paesi, questo è richiesto anche
per le abitazioni unifamiliari.
Un impianto di riscaldamento con
compensazione climatica elettronica
può essere dotato di funzioni di
regolazione aggiuntive, fra cui:
)
• Limitazione della portata e
della capacità
• Limitazione della temperatura
di ritorno primaria e/o
temperatura di mandata
secondaria.
• Possibilità di implementare
una funzione di sicurezza
• Funzione di attenuazione
periodica del sistema
• Possibilità di comunicazione
dei dati, per esempio a un
sistema SCADA o tramite un
portale web
• Registrazione dei dati di
consumo energetico
I sistemi con compensazione
climatica sono utilizzati
principalmente negli impianti
con radiatori e pannelli radianti.
Il display graco (A) visualizza tutti
A
i valori di temperatura, così come
le informazioni di stato e viene
utilizzato per l'impostazione dei
parametri di regolazione.
B
La navigazione e la selezione
della voce di menu corrente sono
eettuate tramite la manopola
(multi-funzione [B]).
Pagina 23 - 25 23
Impianti raccomandati
Progettazione dell’impianto consigliato
sulla base dei principali tipi di sistemi di
teleriscaldamento
Selezione dell’impianto24
Guida agli impianti raccomandati
ed alle principali alternative
Selezione dell’impianto
Impianto a bassa temperatura, T ≥ 60°C
(•) = Solo PN10 bar
PN10 bar / T ≤ 90°C
PN10 e PN16 bar / T < 110°C
PN16 bar / T ≤ 110°C
PN25 bar / T ≥ 110°C
Caratteristiche dell’impianto
Categoria impianto Impianto ACS
Sistemi raccomandati da Danfoss
Tipo di impianto
Villette unifamiliari
• • • (•) • • (•) • (•) • • (•)
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Produzione
ACS istantanea
Impianto di
riscaldamento
Impianto di
riscaldamento
indiretto
Impianti riscaldamento
e ACS combinati
Impianto di
Impianto di
riscaldamento
indiretto con
Acqua Calda
Sanitaria
istantanea
riscaldamento
diretto con
circuito di
miscelazione
e acqua calda
sanitaria
istantanea
Impianto ACS
Produzione ACS
istantanea
Indice degli impianti
0.1 1.0 1.1 2.1 0.1 1.0 2.0 1.1 2 .1 1.1.1 1.F 2.F 3.F
Selezione dell’impianto 25
Quando si seleziona l’impianto, è necessario avere informazioni sui parametri della
rete di teleriscaldamento alla quale l’impianto viene collegato. Con i parametri di
rete, è facile vedere, tramite la matrice di selezione dell’impianto, quali applicazioni
sono idonee per quella rete di teleriscaldamento.
Così come per la matrice del tipo di impianto, la matrice di selezione dell’impianto
utilizza una codica a colori per mostrare le soluzioni raccomandate da Danfoss
(in verde). La matrice di selezione dell’impianto funge da guida per la selezione
dell’impianto o degli impianti più idonei per il caso in questione.
Per esempio: La soluzione raccomandata da Danfoss è l’impianto 1.1 per edici
unifamiliari con ACS e riscaldamento, collegati a una rete di teleriscaldamento con
una temperatura di mandata di 90 °C e un livello di pressione di PN16
Abitazioni plurifamiliari
Impianti centralizzati Satelliti d'utenza
Impianto di riscaldamento Impianti riscaldamento e ACS combinati
Approvvigionamento centralizzato a satellite d’utenza
(per riscaldamento e ACS tramite satelliti d'utenza)
Impianto di
riscaldamento
indiretto
Impianto di
riscaldamento
diretto con
circuito di
miscelazione
Impianto di
riscal damento
indiretto con
Acqua Calda
Sanitaria
istantanea
Impianto di
riscaldamento
diretto con
circuito di
miscelazione
e Acqua Calda
Sanitaria
istantanea
(•)
Impianto di
riscaldamento
a due
passaggi
diretto
con ACS
istantanea
Impianto
indiretto per
l’approvvigionamento
ai satelliti
d'utenza
Impianto
indiretto
con vaso di
accumulo
termico per
l’alimentazione
dei satelliti
d’utenza
Impianto diretto
con circuito di
miscelazione
per l’approvvigionamento ai
satelliti d'utenza
Impianto raccomandato da Danfoss
Alternativa principale all’impianto raccomandato da Danfoss
Solo PN10 bar
Pagina 27 - 33
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0.1 1.0 1.F 1.1 1.2 1.3 1.1.1 S .1.2 S.1. 3
0.2 2.0 2.F 2.1 2.2 2.3 1.1.2
0.3 3.0 3.F 3.1 3.2 3.3
27
Panoramica
1. Impianti per Acqua Calda Sanitaria
La maggior parte delle reti di teleriscaldamento sono sistemi
a circuito chiuso che richiedono un metodo eciente (ritorni
freddi) per la produzione di Acqua Calda Sanitaria.
Oggi, l’Acqua Calda Sanitaria è tipicamente erogata o
istantaneamente tramite uno scambiatore di calore in prossimità
del punto di prelievo, o con portata ridotta, tramite
scambiatore di calore con accumulo pronto per il consumo.
0.1 Erogazione ACS istantanea tramite scambiatore di calore
0.2 Erogazione ACS tramite scambiatore di calore e serbatoio
di accumulo
0.3 Erogazione ACS tramite bollitore
1. 0.1 Applicazione
Produzione ACS istantanea
Impianto per ACS istantanea allacciato a un
sistema TR.
La produzione di ACS istantanea è in
genere utilizzata in combinazione con il
riscaldamento.
Principio di funzionamento
L’ACS è prodotta istantaneamente tramite
uno scambiatore di calore. Lo scambiatore
di calore separa fisicamente l’Acqua Calda
Sanitaria e l’acqua del teleriscaldamento.
L’impianto può erogare una quantità
illimitata di acqua calda a una temperatura
costante; l’acqua viene preparata in
prossimità del punto di prelievo, su richiesta
riducendo il rischio della formazione di
legionella e di altri batteri.
A seconda delle esigenze in termini di livello
di comfort ACS, di regolatore ACS
lo scambiatore di calore e la linea
possono essere mantenuti caldi
durante i periodi di inattività.
di mandata
o freddi
,
utilizzato,
Aree di utilizzo:
Villette unifamiliari
Abitazioni multi-familiari
Edifici commerciali
Tipi di impianti di teleriscaldamento:
PN10 e PN16 bar T ≤ 60°C
PN10 bar T ≤ 90°C
PN10 e PN16 bar T < 110°C
PN16 bar T ≥ 110°C
PN25 bar T ≥ 110°C
Mercati tipici:
Quasi tutti i mercati
Raccomandato da Danfoss
Applicazione 29
Alternative di regolazione
Regolazione elettronica
Il controllo elettronico della produzione di Acqua Calda Sanitaria può essere configurato con
diverse funzionalità.
Regolazione autoazionata
Il controllo autoazionato può essere realizzato tramite regolazione termostatica, flussostica,
della pressione differenziale o una combinazione di questi tre tipi di regolazione.
In generale, i regolatori elettronici sono usati nei sistemi di Acqua Calda Sanitaria più grandi,
mentre i regolatori automatici nei sistemi di produzione di Acqua Calda Sanitaria per le
abitazioni unifamiliari o gli appartamenti.
Nei sistemi con regolatore autoazionato, si ricorre in genere alla combinazione delle
regolazioni flussostatica e termostatica.
Controllo della condizione di inattività per Acqua Calda Sanitaria
A seconda delle esigenze, lo scambiatore di calore e/o la linea di mandata possono essere
mantenuti caldi o freddi.
Esempio di regolazione elettronica
Istanbul, Turchia - edifici plurifamili ari e commerciali
con produzione di Acqua Calda Sanitaria istantanea.
Esempi di regolazione autoazionata
1. 0.1 Impianto di ACS istantanea
Vantaggi principali dell’impianto
Basso costo totale del sistema
Riduzione dei tempi di progettazione e pianificazione per i consulenti
Costi di manutenzione ridotti
Sistema compatto e altamente efficiente
Bassa temperatura di ritorno e ridotta perdita di calore dalla stazione
Idoneo per impianti a bassa temperatura
Meno spazio necessario in confronto a impianti alternativi
Quantità illimitata di ACS, in quanto viene erogata istantaneamente,
su richiesta
Minimo rischio di formazione di batteri
Carico idronico ridotto nella rete per il gruppo di utenti
Raccomandazioni
Tipo di impianto
0.1
Impianto
ACS istantanea
0.2
Impianto di
accumulo ACS
0.3
Impianto con
bollitore ACS
Risparmio sui costi dell’investimento
Risparmio di tempo per l’installazione
Riduzione dell’ingombro
Risparmi sull’assistenza/manutenzione
Prestazione energetica
Funzionamento sicuro dell’impianto
Comfort per l’utente
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