PRESENTAZIONE LIPCasa Vico Morcote

07.07.2011

Andrea LucenteProgettista nella tecnica della costruzione riscaldamento

2

Panoramica impianto Norme e direttive utilizzate Elementi costruttivi Calcolo dei valori U Ponti termici Fabbisogno energetico Generatore di calore Scaldacqua Accumulatore energetico Funzionamento impianto Valvole di miscela Pompe di circolazione Calibraggio dell’impianto Schema a colonne

Indice Organi di sicurezza Dimensionamento serpentine Collettore distributore Piante PT+1P Termostati ambiente Dimensionamento corpi

riscaldanti Pianta PC Distribuzione del calore Isolamenti tubazioni Regolazione Schema di principio Proposta impianto solare Schema di principio solare Commento relativo

3

Panoramica impianto

4

Norma SIA 384.201 Decreto esecutivo (RUEn) del 16.09.2008 Norma SIA 380/1 Norma SIA 381/3 Simboli secondo norma SIA 410/1 Valori lambda secondo “Calcolo dei coefficienti U e

catalogo degli elementi costruttivi per nuovi edifici” «Svizzera energia»

Norma SIA 384/1 Direttiva antincendio VKF Manuale SI 5 ATTS

Norme e direttive utilizzate

5

Muratura isolante BRICOSOLfutureMuratura esterna

Isolamento ISOVER PB F 032Muri esterni ed interni

Isolamento ISOVER THERMO-PLUSPavimento PC

Isolamento STYRODUR CTetto (architetto)

Elementi costruttivi

6

Calcolo dei valori U

7

Ponti termici

8

Fabbisogno energeticoPerdite per trasmissione

9

Perdite per ventilazione

10

Piano cantina = 4’269 W Piano terreno = 8’312 W Primo piano = 2’744 W

Fabbisogno di potenza termica dell’edificio totale = 15’325 W

Fabbisogno energetico totale

11

Generatore di calore

12

Termopompa aria-acqua OERTLI (WALTER MEIER) tipo LI 218 Temperature considerate: A0/W35 Potenza calorica: 20.9 kW Potenza assorbita: 6.5 kW Corrente nominale: 11.8 A COP: 3.2

Per evitare la propagazione delle vibrazioni della macchina verranno applicati i seguenti adeguamenti:

o Verso l’interno: piedini antivibranti, mancette flessibili per l’allacciamento dei canali e tubi flessibili per l’allacciamento delle tubazioni

o Verso l’esterno: i canali verranno isolati internamente con dell’isolamento fonico

13

Confronto impianto termopompa - olio

Fabbisogno annuo di energia stimato = 35'906 kWh/a

Costo olio combustibile: 9.9 cts/kWh Costo elettricità: 15.25 cts/kWh

15.25 / 3.2 (COP) = 4.77 cts/kWh

o Costo totale dalla caldaia a olio = 8'000 fro Costi di esercizio = 9.9 cts/kWh x 35'906 kWh/a = 3’555 fr/a

o Costo totale della termopompa = 24'500 fro Costi di esercizio = 4.77cts/kWh x 35'906 kWh/a = 1'713 fr/a

Risparmio sull’esercizio = 3'555 fr/a - 1'713 fr/a = 1'842 fr/a

Differenza d’investimento = 16'500 fr

Anni necessari per ammortizzare il costo = 16'500 fr / 1'842 fr = ca. 9 anni

Fonte: www.migrol.ch

14

Volume scaldacqua: Persone: 6 Fabbisogno standard elevato (SI 5): 60 l/p Temperatura di riempimento: 60°C Numero di riempimenti giornalieri: 1 Considerazioni

◦ Perdite serbatoio: 5%◦ Perdite tubazioni: 10%◦ V non sfruttabile: 20%

Calcolo:Npersone x l/persona + perdite = l giorno6 p x 60 l/p + 5% + 10% + 20% = 486 l

Scelta: Elcalor (Walter Meier) SDR 502 470 Litri

Scaldacqua

15

16

Volume accumulatore: Potenza generatore: 21 kW Temperature d’esercizio: 50/40 °C Differenza di temperatura: 10 K

Calcolo: Qg x 3600 = V acc = 457 l c x d x Dt x 4

Scelta: Elcalor (Walter Meier) PVS 502 500 Litri

Entrambi gli accumulatori sono in acciaio inossidabile, questo garantisce l’igiene ed esclude la corrosione

Accumulatore energetico

17

L'accumulatore di acqua calda sanitaria viene allacciato tra il generatore di calore e l’accumulatore energetico mediante una valvola a tre vie in deviazione. Questo consente l’alimentazione dello scaldacqua prioritaria, mentre la carica dell’accumulatore energetico come secondaria. In questo modo la termopompa fornisce energia solamente ad uno dei due accumulatori, e la loro potenza non va sommata per il dimensionamento. L’interruzione di fornitura di energia utile al riscaldamento dell’edificio ha una durata di poco più di un’ora, condizione accettabile in quanto i locali di soggiorno sono riscaldati mediante serpentine.

Funzionamento impianto

18

Valvola di deviazione magnetica SIEMENS MXG461.32-12◦ Ha il compito di deviare il flusso da un utilizzatore

all’altro (acqua calda / riscaldamento)◦ Dimensionamento: diametro uguale a quello della

tubazione per ridurre al minimo le perdite di carico

Valvole di miscela SIEMENS VXG44◦ Ha il compito di regolare la temperatura di

mandata miscelandola con quella di ritorno◦ Dimensionamento secondo tabella SIEMENS

mantenendo una perdita di carico tra i 7 e i 10 kPa

Valvole motorizzate

19

Tabella SIEMENS

20

Per avere un basso consumo di energia◦ R massimo condotte 50 Pa/m (tubazioni grandi)◦ Minori sono le perdite di carico, minore sarà la

potenza della pompa di circolazione

Pompe a giri variabili EMB Stratos Micra per i gruppi serpentine e corpi riscaldanti

Pompa a giri fissi EMB RS per gruppo principale

Pompe di circolazione

21

EMB Stratos Micra: Gruppo serpentine e gruppo corpi riscaldanti

EMB RS: Gruppo principale

22

Valvole di calibraggio TA STAD sui gruppi◦ Hanno il compito di aumentare la perdita di carico del

circuito per raggiungere il punto di lavoro della pompa di circolazione

Valvole di calibraggio TA STAD nelle cassette delle serpentine◦ Hanno il compito di aumentare la resistenza delle

tratte con meno perdita di carico per equilibrarle con il circuito critico

Queste valvole fungono anche come punto di misurazione della portata

Calibraggio dell’impianto

23

Calcolo:Perdita TRATTA A (circuito critico) = 27’311 PaPerdita TRATTA B = 24’405 Pa

Strozzatura organo di calibraggio = 2’906 Pa

Perdita TRATTA A (circuito critico) = 27’311 PaPerdita TRATTA C = 21’095 Pa

Strozzatura organo di calibraggio = 6’216 Pa

24

A

C

B

Schema a colonne

25

26

Calcolo vaso d’espansione

VN = Volume d’espansione = Va x e x X x Df

Contenuto impianto:Accumulatore = 670 lCondotte + serpentine = 193 l Corpi riscaldanti = 72 lCollettore riscaldamento = 70 lTotale = 1’005 l

VN = 1’005 l x (tm=45°C) 0.01 x 3 x 2.4 = 70.7 litri

Scelta: PNEUMATEX SD 80.3

Organi di sicurezza

27

Valvola di sicurezza

H impianto = 6.1 m apertura valvola di sicurezza 3.0 barScelta: PNEUMATEX DSV 15-3.0 H

Idrometro H

Per il corretto funzionamento dell’impianto è necessario controllare di tanto in tanto la sua pressione interna. Per questo motivo è previsto un idrometro dove, grazie ad una zona verde sul quadrante, anche il committente può controllare se la pressione all’interno dell’impianto è corretta. Scelta: PNEUMATEX H4

Valvola di spurgo dell’aria

La presenza di aria nell’impianto è una delle cause principali di mal funzionamento degli impianti. Per questo è stato previsto un apparecchio di spurgo automatico PNEUMATEX ZEPARO ZUT.

28

Dimensionamento serpentine

29

Dettaglio impianto serpentine Banda perimetrale sul perimetro esterno della

costruzione Interasse di posa minino di 15 cm e massimo di

40 cm Binari guida posati al massimo a 2 metri di

distanza con l’apposito nastro auto collante Serpentine fuori dal locale destinato isolate con

Armaflex di 9 mm Isolamento pavimento con doppio pannello in

PUR dello spessore di 50 mm rivestito con un foglio di materiale termo riflettente (ALU) per aumentare la resa delle serpentine

30

31

I giunti di dilatazione dello spessore minimo di 8 mm sono stati previsti sopra i giunti esistenti dell’edificio, con una delimitazione del campo di 40 m² e lunghezza lineare massima di 8 m e devono essere previsti come giunti perimetrali per tutti gli elementi adiacenti.

32

Collettore distributore

33

Piano terreno

34

Primo piano

35

Termostati ambienteIn tutti i locali abitabili sono stati previsti dei regolatori di temperatura ambiente con programmazione oraria settimanale SIEMENS REV34DC. Questi sono in continuo collegamento radio con degli attuatori elettrotermici SIEMENS STA72E/00 posati sulle valvole dei collettori distributori delle serpentine.Questo sistema permette di impostare una temperatura ed un orario di funzionamento a scelta per i locali. Una volta raggiunta la temperatura desiderata nel locale o superato il periodo di funzionamento, il termostato invierà un segnale per regolare o chiudere il flusso dell’acqua nel gruppo delle serpentine.

36

Dimensionamento corpi riscaldanti

Corpi riscaldanti piano cantina

Marca ZEHNDER modello NOVA

H standard = 180 cm

37

Nei locali bagno e doccia dei piani superiori oltre alle serpentine, sono stati previsti dei corpi riscaldanti scalda salviette come richiesto dal committente.

Nei locali bagno e doccia del piano cantina invece gli scalda salviette sono l’unico sistema di riscaldamento

Dettaglio corpi riscaldantiCorpi riscaldanti sale bagno e doccia

Marca ZEHNDER modello UNIVERSAL

H standard = 180 cm

38

39

Piano cantina

40

Tubazioni impianto di riscaldamento in acciaio al carbonio marca GEBERIT MAPRESS

Dimensionamento secondo norma SIA 384/1, R massimo 50 Pa/m

Condotte al piano cantina posate sotto plafone per la distribuzione ai corpi riscaldanti e l’allacciamento alle colonne

Colonne ubicate all’interno di un cavedio tecnico

Allacciamenti cassette delle serpentine nel betoncino

Condotte di allacciamento verticali dei radiatori eseguiti sottomuro

Distribuzione del calore

41

Isolamenti secondo decreto esecutivo RUEn 2008

Materiali esenti da CFC + HCFC Impianto sotto muro: guaina isolante

in coutchou Armaflex 9 mm Impianti nella centrale termica, nei

vani tecnici e in vista: coppelle di materiale inorganico legato con filo di ferro. Rivestimento esterno con foglio di PVC

Passaggi murali con lana minerale antincendio inorganica

Armature isolate con coppelle di materiale inorganico, rivestite con un cassonetto in lamiera di metallo leggero (Alumann)

Isolamenti tubazioni

42

Impianto completamente gestito dal sistema SIEMENS tramite una centralina posata nella centrale termica

La centralina rispetta le seguenti priorità:◦ Carica dello scaldacqua◦ Carica dell’accumulatore energetico

Durante il funzionamento, la sonda esterna rileva la temperatura, ed in base a questo la centralina comanda i due gruppi di riscaldamento tramite delle curve di funzionamento

Una sonda rileva la temperatura dell’acqua di mandata dei gruppi, manda il segnale alla centralina e questa muoverà le valvole di miscela per avere la temperatura corretta.

Regolazione

43

Schema di principio

44

L’impianto è ancora da dimensionare, per intanto è valido il progetto di massima

Tramite il progetto di massima è stata richiesta un’offerta alla ditta WALTER MEIER per fare la proposta al committente

8 collettori solari OERTLI (WALTER MEIER) SKF 220 H disposti in 2 file da 4 con un totale di 16 m² di superficie

Inclinazione del pannello di 40° esposto verso sud

Proposta impianto solare

45

Fabbisogno di acqua calda è uguale, valgono quindi i medesimi litri per il dimensionamento dell’accumulatore

Accumulatore combinato ELCALOR (WALTER MEIER) WPS 1450

Accumulo riscaldamento: 1450 l Accumulo sanitario: 320 l

Accumulo acqua di riscaldamento necessaria: 457 l Maggior accumulo per elevata potenza dell’impianto solare termico

Accumulo acqua calda sanitaria necessaria: 486 l Numero di riempimenti: 2

46

Schema di principio (solare)

47

Gli apparecchi che compongono l’impianto, sono stati scelti cercando si salvaguardare il più possibile l’ambiente e ritengo che installare una termopompa aria acqua sia la scelta più adeguata.

Siccome l’investimento per una termopompa aria acqua non è così elevato, ho proposto anche l’aggiunta di un impianto solare con un accumulatore combinato. L’installazione di pannelli solari è sicuramente una delle scelta più rispettose dell’ambiente e più vantaggiose.

Le soluzioni ecologiche purtroppo non sono molto economiche, dovrà quindi decidere il committente in base alla sua possibilità d’investimento.

Commento relativo

Grazie per l’attenzione!Sono a disposizione per eventuali chiarimenti

Cordiali salutiAndrea Lucente