R 24) Misura Del Rendimento UNI 10389(1)

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Impianti di riscaldamentoImpianti di riscaldamentoRendimento di combustioneRendimento di combustione

Rendimento di combustione

Misura in opera del rendimento di combustione

UNI 10389



Il metodo da utilizzare per eseguire in esercizio l’analisi dei prodotti della combustione e la determinazione del rendimento di c ombustione dei generatori di calore è definito dalla Norma UNI 10389 recentem ente ripubblicata con l’edizione 2009.

La nuova versione della norma può essere utilizzata per tutti I generatori di calore alimentati a combustibile gassosogassoso e/o liquidoliquido, compresi I generatori modulari, installati a batteria o a condensazione, p urchè adibiti al riscaldamento degli ambienti e/o alla produzione di acqua calda sanitaria.

La UNI 10389 NON può essere utilizzata nel caso di impianti ad uso produttivo i generatori di calore alimentati a combustibile soli do.

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In particolare sono definite le istruzioni per eseg uire:- La misura della portata termica del generatore di calore;- Il campionamento e l’analisi dei prodotti della co mbustione;- La misurazione in opera della temperatura dei p.d. c. e dell’aria comburente;-La misura in opera delle concentrazioni di:

- ossigeno - anidride carbonica-monossido di carbonio

- Il calcolo del rendimento di combustione;- La misura in opera dell’indice di fumosità (per i soli generatori alimentati concombustibili liquidi).

Occorre sottolineare che si tratta di una norma da utilizzarsi durante l’esercizio degli impianti con strumenti da “campo” che inevitabilmente hanno un ragionevole tolleranza di misura , ovvero che prevedono valori di computo standard.



Per eseguire la misura del rendimento di combustione la norm a UNI 10389 prevede una

successione di controlli differenziati, a seconda che gli s tessi siano eseguiti

nell’ambito delle verifiche periodiche dell’impianto , o in occasione della

verifica dell’ente controllore.

In ambedue i casi devono essere messi a disposizione dell’op eratore il libretto di

impianto o di centrale e il libretto d’uso e manutenzione del generatore

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Inoltre l’operatore che accinge ad effettuare la mi sura deve assicurarsi di operare rispettando le condizioni di sicurezza per se stesso e per persone, animali e beni che potrebbero essere compromesse da ll’esecuzione delle misure in condizioni di non sicurezza.

A questo scopo, prima di procedere all’effettuazion e della prova possono essere esaminati, oltre alle condizioni oggettive d ell’impianto e dei luoghi, anche la documentazione tecnica a corredo dell’impi anto stesso come la dichiarazione di conformità o il risultato di accer tamenti specialistici.



L’operatore incaricato dell’effettuazione delle

verifiche periodiche deve :

1. effettuare il controllo sul generatore

regolato alla potenza termica del folocalre

effettiva;

2. registrare le misure ottenute nel libretto di

impianto o di centrale*

*in questo caso non è necessario riportare le misure nel rapp orto di prova.

La stessa Norma due figure professionali, due modi La stessa Norma due figure professionali, due modi di intervento di intervento

Il Manutentore Il Manutentore

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L’operatore dell’ente controllore deve :

1. effettuare la misurazione alla potenza termica del focolar e

effettiva; se non coincide con quella nominale, si deve

effettuare comunque la misura, riferendo sul rapporto di pr ova

la differenza. Se l’operatore non può eseguire la misura del la

portata di combustibile procede facendo riferimento alle

precedenti misurazioni effettuate dal manutentore, oppur e al

dato di targa dell’apparecchio.

Il Verificatore incaricato dall’autorità Il Verificatore incaricato dall’autorità competente.competente.




2. effettuare la misura alla presenza del “responsabile

dell’esercizio e della manutenzione” o di un suo

rappresentante;

3. Non deve modificare le condizioni di funzionamento

dell’apparecchio, non deve effettuare nessuna manovra

compreso l’agire sulla regolazione dell’impianto;

4. Utilizzare le funzioni previste dal costruttore dell’ap parecchio

per l’effettuazione delle misure del rendimento. In questa fase

è possibile utilizzare utensili comuni, come un cacciavite , per

smontare il mantello


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5. segnalare sul libretto di impianto o di centrale le circos tanze

che impediscono l’esecuzione della misura, come ad esempio

la mancanza della presa;

6. Segnalare se è stato possibile effettuare la misura del

rendimento utilizzando una procedure diversa da quelal

prevista dalla norma, nel rapporto di prova occorre precisa re i

motivi che hanno impedito di utilizzare la Norma.




7. utilizzare un apparecchio di misura in grado di stampare l a data e

l’ora della misura, i parametri di combustione importanti e un

codice identificativo dell’apparecchio di misura;

8. il rapporto di prova deve essere redatto conformemente al

modello riportato nella norma in almeno tre copie identiche , una

copia deve essere trattenuta dal verificatore, una dal

responsabile dell’impianto ed una inviata all’ente

9. astenersi dall’inserire all’interno del rapporto di pro va i consigli

o giudizi all’impianto. Ma può segnalare sul rapporto di pro va al

Responsabile dell’esercizio e della manutenzione quelle

situazioni che possono compromettere il buon funzionament o

dell’impianto.

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IlIl prelievoprelievo ee lala misuramisura delladella temperaturatemperatura deidei prodottiprodotti delladella combustionecombustione devedeve

avvenireavvenire inin corrispondenzacorrispondenza dell’appositadell’apposita presapresa didi campionamentocampionamento realizzatarealizzata

concon unun foroforo passantepassante nelnel condottocondotto didi evacuazioneevacuazione deidei pp..dd..cc....

InIn alternativa,alternativa, quandoquando previstoprevisto daldal fabbricantefabbricante dell’apparecchiodell’apparecchio lala presapresa deidei

pp..dd..cc.. puòpuò ancheanche essereessere postaposta inin sitosito diversodiverso..

LaLa presapresa didi campionamentocampionamento devedeve avereavere unun diametrodiametro maggioremaggiore didi 1010 mmmm ee

dopodopo l’effettuazionel’effettuazione delladella misuramisura devedeve essereessere chiusachiusa aa tenutatenuta..



Il Responsabile dell’esercizio e della manutenzione deve a ssicurare che per

ciascun generatore sia presente una presa di campionamento . Se il condotto di

scarico dei fumi è parte integrante dell’apparecchio , come nel caso degli

apparecchi di tipo C (tranne C6) , il foro può essere eseguito solo dopo avere

ottenuto l’autorizzazione del produttore; in questo caso d evono essere seguite le

istruzioni specifiche del produttore stesso.

La presa di campionamento, dove non già predisposta dal fabbricante del

generatore di calore, deve essere situata il più vi cino possibile al punto di uscita

dei prodotti della combustione dall’apparecchio.

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Nel caso di generatori a gas con bruciatore atmosfe ricoa gas con bruciatore atmosferico dotati di dotati di dispositivo rompitiraggiodispositivo rompitiraggio--antiventoantivento , la presa di campionamento, dove non già predisposta dal fabbricante del generatore di calore, deve essere posta a valle del rompitriraggio, preferibilmente a una distanza pari a duediametri del canale di fumo, oppure, se all’interno di questo tratto è presente una curva, a una distanza pari a un diamet ro dopo la curva



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Quando a valle del generatore sono disposti sistemi di recupero del

calore, il foro deve essere situato sul tratto di c ondotto di evacuazione

dei prodotti della combustione in uscita da questi sistemi; se il calore

recuperato serve a preriscaldare l’aria comburente, la misura della

temperatura dell’aria comburente deve essere effett uata prima del suo

Preriscaldo.



Nel caso di scarico dei prodotti della combustione a parete, se il

collegamento fra il generatore di calore e il termi nale di tiraggio o di

scarico non consente di praticare la presa di campi onamento, e il

fabbricante del generatore non ha predisposto o ind icato un apposito

punto di prelievo nel circuito fumi, il controllo d ella combustione non può

essere effettuato .

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Se non è possibile realizzare un punto di prelievo dei prodot ti della combustione,

la misura non può essere effettuata e nel rapporto di control lo devono essere

indicati i motivi che rendono la misura non eseguibile e l’op eratore deve

prescrivere il lavori necessari alla realizzazione di un pu nto di prelievo

dei prodotti della combustione .



Alcuni tipi di generatori di calore richiedono la p resenza di due fori,

generalmente predisposti dal fabbricante dell’appar ecchio: il primo foro

consente la misurazione della temperatura dell’aria comburente mentre

il secondo foro consente il prelievo dei prodotti d ella combustione per

l’analisi di combustione.

In questi casi si utilizzano strumenti multifunzion e dotati di doppia

sonda di temperatura o, in alternativa, si rileva e memorizza la

temperatura dell’aria comburente con la caldaia a r egime .

Al termine della misurazione l’operatore deve chiudere stabilmente il foro, in

modo da garantire la tenuta del condotto

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LA MISURA DELLA TEMPERATURA DELL’ARIA COMBURENTE

Può essere effettuata:

1) vicino alla bocca di aspirazione dell’aria nei generatori di calore con bruciatoread aria soffiata, tranne il caso di preriscaldamento dell’aria comburente tramite recupero del calore dai prodotti della combustione

2) Vicino l’ingresso dell’aria nei generatori di calore a gas con bruciatore ad aria aspirata, camera di combustione aperta e tiraggio naturale o con ventilatore sullalinea di scarico dei prodotti della combustione

c) nel punto del condotto di alimentazione dell’aria comburente nei generatori di calore a gas con camera di combustione stagna, a tiraggio naturale ocon ventilatore sulla linea di scarico dei prodotti della combustione ,predisposto dal fabbricante del generatore di calore o praticato, a cura del responsabile per l’esercizio e la manutenzione, seguendo le indicazioni che il fabbricante deve fornire in proposito.



STRUMENTAZIONELe misura della temperatura dei P.D.C. e dell’aria comburente, delle concentrazioni di ossigeno, anidride carbonica e mon ossido di carbonio, devono essere effettuate con uno strument o portatile multifunzione avente i seguenti requisiti minimi.

Parametro Intervallo di misura

Risoluzione Accuratezza Valore minimo misurato

CO 0 – 2000 ppm 1ppm +/- 20 ppm o 5%

20ppm

O2 0 – 21% 0,1% +/- 0,3% 0,3%

CO2 0 – 20% 0,1% +/- 0,2% 0,2%

Temp. P.d.c. * 0°-400°C 1°C +/- 2°C o 1,5%

Temp aria comb.

0°-400°C 1°C +/- 1°C

*se si utilizza la sonda fumi anche per misurare la t emp. dell’aria comburente occorre che il fabbricante dell’apparecchio garantisca il funzionam ento fino a -20°C

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STRUMENTAZIONESTRUMENTAZIONE

Lo strumento multifunzione deve essere verificato e tarato periodicamente, in Lo strumento multifunzione deve essere verificato e tarato periodicamente, in secondo le istruzioni fornite dal costruttore; deve essere la riferibilità dellasecondo le istruzioni fornite dal costruttore; deve essere la riferibilità dellamisura ai campioni nazionali del Sistema Nazionale di Taratura (SNT). misura ai campioni nazionali del Sistema Nazionale di Taratura (SNT).

In assenza di tali istruzioni, lo strumento deve essere verificato e tarato In assenza di tali istruzioni, lo strumento deve essere verificato e tarato almeno una volta ogni 12 mesi.almeno una volta ogni 12 mesi.

L’operatore, deve effettuare le misure seguendo, le istruzioni e le avvertenze L’operatore, deve effettuare le misure seguendo, le istruzioni e le avvertenze riportate dal fabbricante sul libretto d’uso e le indicazioni della normariportate dal fabbricante sul libretto d’uso e le indicazioni della norma--

La misura del tempo deve essere effettuata mediante cronometro. La misura del tempo deve essere effettuata mediante cronometro.



Misura dell’indice di fumositàMisura dell’indice di fumosità

Può essere uno strumento meccanico o elettronico a sé stante, oppure può Può essere uno strumento meccanico o elettronico a sé stante, oppure può essere integrato nello strumento multifunzione. In ogni caso deve essere essere integrato nello strumento multifunzione. In ogni caso deve essere dichiarato idoneo ai sensi della presente norma dal fabbricante.dichiarato idoneo ai sensi della presente norma dal fabbricante.

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Nel caso dei generatori a combustibile liquido deve essere e ffettuata anche la

misura dell’indice di fumosità. Si può utilizzare un apposi to strumento oppure

un analizzatore multifunzione; in ambedue i casi i fumi sono aspirati dal

condotto di scarico e fatti passare in un filtro. Il grado di a nnerimento del filtro

viene confrontato visivamente con una serie di campioni e pe r somiglianza si

ottiene l’indice di Bacharach.



Misura dell’indice di fumositàMisura dell’indice di fumosità

Può essere uno strumento meccanico o elettronico a sé stante, oppure può Può essere uno strumento meccanico o elettronico a sé stante, oppure può essere integrato nello strumento multifunzione. In ogni caso deve essere essere integrato nello strumento multifunzione. In ogni caso deve essere dichiarato idoneo ai sensi della presente norma dal fabbricante.dichiarato idoneo ai sensi della presente norma dal fabbricante.

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CONDIZIONI PER L’EFFETTUAZIONE DELLA MISURA

Ogni misura deve essere eseguita quando il generatore di calore si trova a regime, cioè alla potenza termica per la quale tale misurazione è prevista.

Lo stato di regime si ritiene raggiunto quando si è stabilizzata la temperatura dei p.d.c. , cioè quando la temperatura non varia più di ±2 °C.

Per gli apparecchi a gas collegati a canne collettive, lo stato di regime si ritiene raggiunto dopo almeno 10 min dall’accensione dell’apparecchio.

Raggiunto lo stato di regime, l’operatore deve verificare l’assenza di riflusso, anche parziale, dei p.d.c. in ambiente.

Se questa condizione non è soddisfatta, tutte le eventuali operazioni di misurazione non possono avere luogo.




L’operatore deve rilevare la temperatura del fluido (acqua o aria) in mandata dal generatore di calore, utilizzando il termometro disponibile sull’impianto o sull’apparecchio.

Il valore della temperatura di mandata deve essere indicato sul rapporto di prova o sulla documentazione eventualmente prevista dalla vigente legislazione.

L’operatore procede con le successive operazioni anche se non può determinare la temperatura del fluido in mandata e segnala l’anomalia nel rapporto di controllo.

L’analisi dei prodotti della combustione e la misurazione in opera del rendimento di combustione si effettuano alla massima potenza termica effettiva del focolare nelle condizioni di normale funzionamento del generatore di calore.

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Se non è possibile, anche escludendo il termostato ambiente, raggiungere lo

stato di regime alla massima potenza termica del focolare effettiva per un

periodo di tempo sufficiente a effettuare le misure :

-se il generatore è di tipo combinato, lo si fa funzionare in produzione di acqua

calda sanitaria; il rendimento così ottenuto è allora riferito alla potenza termica

del focolare effettiva durante la produzione di acqua calda sanitaria;

-se il generatore ha solo la funzione riscaldamento, il controllo della

combustione deve essere effettuato alla potenza termica del focolare massima

ottenibile, costante per il tempo necessario alla effettuazione delle misurazioni; il

rendimento ottenuto deve essere riferito a tale potenza.



LA MISURA

L’operatore deve evitare l’ingresso di aria dal foro durante la prova, perchè lamisura della temperatura e delle concentrazioni potrebbero essere falsate dall’ingresso di aria fredda e dalla conseguente diluizione dei prodotti della combustione.La sonda di campionamento deve essere inserita nel condotto di scarico dei p.d.c. ad una profondità tale che l’elemento sensibile possa rilevare la temperatura dei prodotti della combustione nel punto più caldo.

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LA MISURA

Ai fini della determinazione del rendimento di combustione devono essere

rilevati i seguenti parametri:

-temperatura dei prodotti della combustione;

-temperatura dell’aria comburente;

-concentrazione di ossigeno o, in alternativa, di anidride

carbonica, nei prodotti della combustione;

-concentrazione di ossido di carbonio nei prodotti della

combustione;

-indice di fumosità (per i soli generatori alimentati con combustibili liquidi).



LA MISURA

L’INDICE DI FUMOSITA’L’INDICE DI FUMOSITA’

La determinazione dell’indice di fumosità [La determinazione dell’indice di fumosità [ IfIf] deve essere il risultato di tre ] deve essere il risultato di tre singole misure.singole misure.

La prova si ritiene superata se almeno due delle t re misure forniscono La prova si ritiene superata se almeno due delle t re misure forniscono risultati non superiori a quello limite.risultati non superiori a quello limite.

La misurazione dell’indice di fumosità si effettua con un apposito La misurazione dell’indice di fumosità si effettua con un apposito strumento in grado di fornire un risultato esprimib ile nella scala di strumento in grado di fornire un risultato esprimib ile nella scala di Bacharach. Bacharach.

Se la carta da filtro risulta anche parzialmente br uciata o umida per effetto Se la carta da filtro risulta anche parzialmente br uciata o umida per effetto della condensa, la misurazione deve essere ripetuta . della condensa, la misurazione deve essere ripetuta .

Per eventuali altri sistemi di prelievo seguire le istruzioni del fabbricante Per eventuali altri sistemi di prelievo seguire le istruzioni del fabbricante dell’apparecchio.dell’apparecchio.

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N. Di Bacharach

COppm f.secchi

CO2% F.secchi

T. Fumi(°C)

Metano 0 80 9,7 - 10,5 100 – 130

GPL 0 80 11,5 – 12,8 100 – 130

Gasolio 0 – 1 140 12 – 14 140 – 160

Olio combustibile

BTZ 1%

2 – 4 140 12 – 13 160 - 180

Olio Comb. 3%S

2 - 4 140 12 - 13 180 - 200



Indice di Bacharach : Questa misura deve essere eseguita solo per i generatori alimentati con combustibili liquidi, la misura prevede tre rilievi che devono essere annotati sul libretto negli appositi spazi. La prova si considera superata se almeno due delle tre misurazioni forniscono risultati migliori di quelli richiesti (2 per il gasolio e 6 per l’olio combustibile).

VERIFICHE

Rispetta l’indice di Bacharach: Se l’indice di fumosità, nel caso dei generatori a combustibile liquido, è maggiore di 2 per il gasolio e 5 per l’olio combustibile, l’esito della misurazione deve essere considerato negativo.

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LA MISURA

RISULTATI

La misura di ogni parametro deve essere effettuata almeno tre volte, aintervalli di tempo uguali nel periodo di prova ritenuto necessario dall’operatore, e ogni volta almeno 120 s dopo l’inizio del campionamento. La durata della prova e il numero di misure effettuate per ogni parametro possono essere aumentati a giudizio dell’operatore qualora riscontri misurazioni anomale o valori non significativi.

La determinazione del valore di ogni singolo parametro, escluso l’indice di fumosità, è ottenuto dalla media aritmetica delle prime tre misure significative.

Eventuali misure anomale non devono essere prese in considerazione per la determinazione del valore misurato; tuttavia, se a giudizio dell’operatore sono riconducibili alle condizioni di esercizio dell’impianto, devono essere annotate nel rapporto di controllo.



Temperatura fumi (° C): il valore è ottenuto dalla media aritmetica della tre misurazioni significative. Il punto di prelievo definito dal costruttore dal generatore , o definito dal manutentore, secondo i casi. Occorre evitare l’ingresso dell’aria dall’esterno del condotto di scarico per non falsare le misurazioni.

Temperatura aria comburente (° C): il valore è ottenuto dalla media aritmeticadella tre misurazioni significative. Il punto di prelievo è nei pressi della bocca diaspirazione dei generatori ad aria soffiata, ingresso dell’aria nella camera dicombustione dei generatori a camera aperta; sul condotto aria dei generatoristagni ovvero punto di prelievo definito dal costruttore.

O2 (%) oppure CO 2 (%): il valore è ottenuto dalla media aritmetica della tre misurazioni significative. E’ possibile, secondo il tipo di strumento rilevare la concentrazione % di O2 oppure di CO2 che sono tra loro in relazione.

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CO nei fumi secchi (ppm v/v): il valore è ottenuto dalla media aritmetica della prime tre misure significative. Il valore misurato rappresenta la concentrazione di CO nei fumi così come rilevato dallo strumento, ed è detto anche CO Diluito. A questo proposito si precisa che, per evitare che l’eccesso d’aria necessario alla combustione possa essere utilizzato per falsare la misura, la norma fissa il limite di concentrazione di CO in riferimento ai fumi secchi, cioè senza aria in eccesso ( 1000pp/m). Occorre infine prestare attenzione all’incertezza di misura dello strumento, ad esempio sedalla lettura otteniamo una misura di CO = 100 ppm, essendo prevista una tolleranza del20ppm nella misura il valore (tabella precedente) diventa:CO diluito = CO medio + 20 cioè 120 ppm

Questo è il valore da indicare nel libretto e da utilizzare come base per il calcolo del COstechiometrico (senza aria e acqua).

Nella parte seguente, relativa ai valori calcolati, dovrà essere indicato il valore del COstechiometrico, ma anche in questo caso si sottolinea che i nuovi strumenti multifunzioneforniscono automaticamente il risultato del valore calcolato.



CO nei fumi secchi e senz’aria (ppm v/v) E’ la concentrazione di CO nei fumi ma in riferimento alle condizioni di combustione stechiometrica, questo valore è detto anche stechiometrico, corretto, non diluito, normalizzato. Il valore del parametro è generalmente fornito dallo strumento multifunzione secondo le relazioni:Per il calcolo, a seconda del tipo di misura effettuato (concentrazione di ossigeno o concentrazione di anidride carbonica) vengono utilizzate le seguenti relazioni

CO stechiometrico = CO fumi secchi � [21/(21-O2)] nel caso della misura dell’ossigenoe CO fumi secchi � [CO2teorica /CO 2]nel caso della misura dell’anidride carbonica

Dove il valore di CO 2t vale :11, 7 per il metano;13,9 per il GPL15,1 per il gasolio15,7 per l’olio combustibile

I valori tra [n ] sono l’indice d’aria.Occorre verificare il flusso di calcolo degli strum enti che forniscono i valori.

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LA MISURA

Misura della potenza termica del focolare

Generatori alimentati a gas.Si rileva la portata volumetrica al contatore durante il funzionamento del generatore nelle condizioni di prova e la si moltiplica per il PCI (15°C e 1013 mbar). I periodo di lettura è di almeno 120s, ovviamente la lettura deve essere successivamente rapportata la consumo orario.

Metano CH 4 9,45 kWh/m 3

Butano C 4H10 32,25 kWh/m 3

Propano C 3H8 24,44 kW/m 3

Miscela 30/70 (propano/butano) 26,78 kW/m 3



LA MISURA

Misurazione della potenza termica del focolare

Generatori alimentati a gas.Se l’impianto non è dotato di contatore volumetrico, si considera come potenza termica del focolare misurata quella nominale dichiarata dal produttore.

Diversamente, se previsto dal fabbricante dell’apparecchio, l’operatore può risalire alla potenza termica del focolare tramite la misura della pressione del gas dalle apposite prese, avendo l’accortezza di controllare che l’apparecchio sia alimentato almeno alla minima pressione, indicata dal fabbricante, per avere la potenza termica nominale del focolare.

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LA MISURA

Misurazione della potenza termica del focolare

Generatori alimentati a combustibile liquido.

Nota la portata nominale dell’ugello e la pressione di polverizzazione, si ricava

la portata massica G, in kilogrammi/ora utilizzando le tabelle o le curve fornite

dal fabbricante dell’ugello e la si moltiplica per i seguenti poteri calorifici inferiori

convenzionali:

a)Gasolio 11,86 kWh/kg, in kW;

b)Olio combustibile 11,47 kWh/kg, in kW.



LA MISURA

ATTENZIONE !!!

Se la misura è eseguita dall’operatore incaricato dalla competentedall’operatore incaricato dalla competente autorità ècompito del responsabile dell’impianto di provvedere a fare trovare installato un manometro che consenta la lettura della pressione di polverizzazione del combustibile e provvedere a fornire le informazioni sulla portata nominale dell’ugello installato all’interno della testa di combustione.

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LA MISURA

PER TUTTI I TIPI DI COMBUSTIBILE

E’ accettabile una differenza tra la potenza termica del focolare misurata e la potenza termica del focolare nominale non maggiore del 10% della potenza termica del focolare nominale.

Se la potenza termica del focolare misurata è maggiore del 10% della potenza termica del focolare nominale il responsabile dell’impianto deve provvedere ad una corretta regolazione prima di procedere con la misura.

Se la potenza termica del focolare è stata volutame nte ridotta, tale nuova regolazione deve essere annotata nel libretto di i mpianto o di centrale



LA MISURA

Misura in opera del rendimento di combustione di ge neratori di calore in batteria, moduli termici e generatori modulari

ELEMENTO TERMICO = Un elemento termico è costituito da uno scambiatore di calore e da un bruciatore (o porzion e).

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LA MISURA


MODULO TERMICO = Un modulo termico è un generatore di calore costituito da due o più elementi termici da esso in scindibili.

1 MT > 2 ET



LA MISURA


GENERATORE DI CALORE MODULARE = Un generatore di ca lore modulare è costituito da uno o più moduli termici pre disposti dal fabbricante per funzionare singolarmente o contempo raneamente in un unico circuito idraulico

1GM > 1 MT > 2 ET

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LA MISURA

Secondo ISPESL:Gruppo di moduli termici installati in batteria la cui installazione non è predisposta dal fabbricante.Ciascun modulo termico è un generatore che va dotat o dei dispositivi di sicurezza, protezione, controllo, espansione richie sti dalla raccolta R.

Secondo l'interpretazione di alcuni Dipartimenti IS PESL interpellati, questa disposizione si applica anche nel caso in cu i i singoli generatori sono di potenza inferiore a 35 kW.



LA MISURA


GENERATORI IN BATTERIA= L’impianto con generatori i n batteria è costituito da più generatori non predisposti dal fab bricante per funzionare contemporaneamente in un unico circuito idraulico.

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LA MISURA

Inoltre, secondo ISPESL

Il generatore modulare deve intendersi predisposto dal fabbricante quando questi fornisce:- il generatore modulare completo di ogni accessorio oppure- i singoli moduli, insieme con un disegno esecutivo ove siano indicati tutti i componenti, sia elettrici sia meccanici, costituenti il generatore modulare completo, le relative dimensioni ed i collegamenti atti a garantire il buon funzionamento e la sicurezza, come previsto dal progetto del fabbricante



LA MISURA

Misura del rendimento per GENERATORI IN BATTERIA no n a condensazione

Se ogni generatore è collegato al proprio camino la misura si esegue su ogni singolo generatore mentre è in funzione e i rimanenti generatori non sono in funzione.

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LA MISURA

Misura del rendimento per GENERATORI IN BATTERIA no n a condensazione

Se ogni generatore è collegato ad un collettore la misura si esegue su ogni singolo generatore mentre è in funzione e i rimanenti generatori sono in funzione.



LA MISURA

Misura del rendimento per GENERATORI IN BATTERIA a condensazione

Stesse modalità di misura previste per i generatori in batteria di tipo tradizionale, la determinazione del rendimento è quella prevista per i generatori a condensazione.

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LA MISURA

Misura del rendimento per GENERATORI MODULARI

Sono presenti o reperibili istruzioni del fabbrican te per eseguire il Sono presenti o reperibili istruzioni del fabbrican te per eseguire il campionamento dei p.d.c. e la misura in opera del r endimento?campionamento dei p.d.c. e la misura in opera del r endimento?

Si procede secondo le Si procede secondo le istruzioni del fabbricante del istruzioni del fabbricante del

modulomodulo

Si tratta di un generatore Si tratta di un generatore modulare con un’unica targa? modulare con un’unica targa?

Si procede considerando il Si procede considerando il generatore come un unico generatore come un unico

generatoregeneratore

Sono presenti diversi generatori Sono presenti diversi generatori con targhe diverse con targhe diverse

Si procede come se fossero Si procede come se fossero generatori in batteriageneratori in batteria

SI

SI

SI

NO

NO



LA MISURA


Si tratta di un generatore Si tratta di un generatore modulare con un’unica targa? modulare con un’unica targa?

Si procede considerando il Si procede considerando il generatore come un unico generatore come un unico

generatoregeneratore

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LA MISURA


Sono presenti diversi generatori Sono presenti diversi generatori con targhe diverse con targhe diverse

Si procede come se fossero Si procede come se fossero generatori in batteriageneratori in batteria



PROCEDURA PER IL CALCOLO DEL RENDIMENTO

La temperatura medi dei prodotti della combustione è superiore al La temperatura medi dei prodotti della combustione è superiore al valore della temperatura di rugiada?valore della temperatura di rugiada?

Si procede normalmente al Si procede normalmente al calcolo del rendimentocalcolo del rendimento

Si procede calcolando Si procede calcolando comunque il calore sensibile 5 comunque il calore sensibile 5

perso al camino, quindi si perso al camino, quindi si applica lo specifico percorso di applica lo specifico percorso di calcolo previsto per i generatori calcolo previsto per i generatori

a condensazione a condensazione

SINO

Indice d’aria n 1 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5

O2 (%) 0 1,91 3,5 4,85 6,0 7,0

CH4 metano 59,0 57,2 55,555,5 54 52,5 51,2

C3H8 propano 54,7 52,9 51,2 49,7 48,3 47,0

GPL (30/70) 54,5 52,7 51,0 49,5 48,1 46,8

C4H10 butano 54,0 52,1 50,4 48,9 47,5 46,5

Gasolio 52,0 50,4 48,7 47,3 45,9 44,6

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Calcolo del rendimento di combustioneCalcolo del rendimento di combustione

PERDITA CALORE SENSIBILE QS

POTENZA TERMICA 100 %

Qs = [A1 /(21 - O 2) + B] × (t f - ta)Se si misura l’ossigeno

Qs = [A2 /CO 2 + B] × (t f - ta)Se si misura la CO 2

A1 A2 B

Metano 0,66 0,38 0,010

Propano/GPL/butano 0,63 0,42 0,008

Gasolio 0,68 0,50 0,007

Olio combustibile 0,68 0,52 0,007







Qs = [A1 /(21 - O 2) + B] × (t f - ta)Se si misura l’ossigeno

Qs = [A2 /CO 2 + B] × (t f - ta)Se si misura la CO 2

ηηcombcomb = 100 = 100 –– QQS S [%][%]

Calore utileCalore utile

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ηηcombcomb = 100 = 100 –– QQS S [%][%]

Calore Calore utileutile

Per quanto concerne l’incertezza di misura, sono in corso sperimentazioni per una sua definizione strutturata. Allo stato attuale si ritiene accettabile riportare il valore di ηcomb con un’incertezza di ±2,0, salvo trattazione più accurata.





CALORE LATENTE

DI VAPORIZZAZIONE

MINOREPERDITA CALORE SENSIBILE QS

ηηcombcomb = 100 = 100 –– QQS S [%][%]

Calore utile Comprende quota calore Calore utile Comprende quota calore latente vaporizzazione (ET recupero % latente vaporizzazione (ET recupero % sul PCI )sul PCI )


ηηcombcondcombcond = 100 = 100 –– QQS S + ET [%]+ ET [%]

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La misurazione in opera del rendimento di combu stione può essere eseguita sia in funzionamento per riscaldamento s ia, quando possibile, in funzionamento per produzione di acqua calda sanitar ia.

Lo sviluppo del flusso di calcolo di ET utilizza d ati chimico fisici riportati in tabelle allegate alla norma che possono, essere ut ilizzati sia con riferimento all’aria sia con riferimento ai prodo tti della combustione con un grado di approssimazione accettabile.

L’operatore non ha necessità di applicare le formul e di calcolo, perché è lo strumento multifunzione che fornisce i risultati. E’ comunque importante conoscere lo sviluppo delle flusso di calcolo.






L’operatore deve procedere al rilievo delle seguent i grandezze fisiche:

-la temperatura dei p.d.c. in uscita dalla caldaia, t f [°C];

-la temperatura dell’aria comburente in ingresso al la caldaia, t a [°C];

-la concentrazione di ossigeno nei p.d.c. secchi, O 2 [%] (gli strumenti con la

cella della C0 2 calcolano il valore dell’O 2 e procedono con il calcolo).

L’operatore deve annotare la temperatura di ingress o e in uscita dell’acqua

in caldaia durante la misura

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In riferimento è alla combustione completa di 1 m 3 di combustibilegassoso o a 1 kg di gasolio.

1.Calcolare Qs,

2.Calcolare l’indice d’aria n con la formula: n = 21 / (21 - O2).

Noti: O2, ta, tf,





ηηcombcondcombcond = 100 = 100 –– QQS S + ET [%]+ ET [%]Noti: O2, ta, tf, QS, n,

Calcolare il volume dei fumi secchi, Vfs, in condiz ioni TPN (1013 mbar e 0°C) , con la formula: Vfs = VF × n.

VF (m3fumi ), VA (m 3

aria) AC (kg acqua ) PCI (Mj)

CH4* 8,52 9,52 1,61 35,90

C3H8 21,81 23,81 3,21 92,83

GPL (30/70) 23,80 25,95 3,45 101,72

C4H10 28,45 30,95 4,02 112,47

GASOLIO * 10,41 11,09 1,17 42,70

* 1 m3 TPN di combustibile gassoso ** 1 kg di combu stibile liquido

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ηηcombcondcombcond = 100 = 100 –– QQS S + ET [%]+ ET [%]Noti: O 2, ta, tf, Q S, n, Vfs,

Calcolare il volume dei fumi secchi effettivo , corretto alla temperatura dei fumi all’uscita dalla caldaia, Vfs eff , con la formula: Vfs eff = Vfs × (273 + t f) / 273.





ηηcombcondcombcond = 100 = 100 –– QQS S + ET [%]+ ET [%]Noti: O 2, ta, tf, Q S, n, Vfs, Vfs eff

Calcolare la massa dei fumi secchi effettiva, corretta alla temperatura dei fumi all’uscita dalla caldaia, Mfs eff, con la formula:Mfs eff = Vfs eff × MVf.. Temperatura (°C) Xa o Xf (kg acqua/kg

aria secca)MVa o MVf (kg aria

secca/m3)Hcond

(Mùj/kgcond)

30 0,02733 1,16469 2,431

35 0,03676 1,14574 2,419

40 0,04914 1,12740 2,407

45 0,06541 1,10963 2,395

50 0,08686 1,09242 2,383

55 0,11532 1,07573 2,371

50 0,15354 1,05955 2,359

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PROCEDURA PER IL CALCOLO DEl RENDIMENTO


ηηcombcondcombcond = 100 = 100 –– QQS S + ET [%]+ ET [%]Noti: O 2, ta, tf, Q S, n, Vfs, Vfs eff , Mfs eff

Calcolare il volume di aria secca, in condizioni TPN, Vas con la formula:Vas = VA × n..

VF (m3fumi ), VA (m 3

aria) AC (kg acqua ) PCI (Mj)

CH4* 8,52 9,52 1,61 35,90

C3H8 21,81 23,81 3,21 92,83

GPL (30/70) 23,80 25,95 3,45 101,72

C4H10 28,45 30,95 4,02 112,47

GASOLIO * 10,41 11,09 1,17 42,70

* 1 m3 TPN di combustibile gassoso ** 1 kg di combu stibile liquido






Vas,

Calcolare il volume di aria secca effettiva Vas eff alla temperatura dell’ariacomburente ta, con la formula:Vas eff = Vas × (273 + ta) / 273.

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Vas, Vas eff

Calcolare la massa di aria secca effettiva alla temperatura dell’aria comburente, con la formula:Mas eff (in kilogrammi) = Vas eff × MVa.

Temperatura (°C) Xa o Xf (kg acqua/kg aria secca)

MVa o MVf (kg aria secca/m3)

Hcond(Mùj/kgcond)

30 0,02733 1,16469 2,431

35 0,03676 1,14574 2,419

40 0,04914 1,12740 2,407

45 0,06541 1,10963 2,395

50 0,08686 1,09242 2,383

55 0,11532 1,07573 2,371

50 0,15354 1,05955 2,359






Vas, Vas eff , Mas eff

Calcolare l’acqua presente nell’aria comburente in ingresso con la formula:AR = Mas eff × Xa × 0,5 Si assume, convenzionalmente, che l’umidità nell’aria comburente sia pari al 50% dell’umidità alla saturazione.



Hcond(Mùj/kgcond)

30 0,02733 1,16469 2,431

35 0,03676 1,14574 2,419

40 0,04914 1,12740 2,407

45 0,06541 1,10963 2,395

50 0,08686 1,09242 2,383

55 0,11532 1,07573 2,371

50 0,15354 1,05955 2,359

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Vas, Vas eff , Mas eff , AR

Calcolare l’acqua presente nei fumi di combustione in uscita dalla caldaia con laformula: AF = Mfs eff × Xf



Hcond(Mùj/kgcond)

30 0,02733 1,16469 2,431

35 0,03676 1,14574 2,419

40 0,04914 1,12740 2,407

45 0,06541 1,10963 2,395

50 0,08686 1,09242 2,383

55 0,11532 1,07573 2,371

50 0,15354 1,05955 2,359






Vas, Vas eff , Mas eff , AR, AF

Calcolare la quantità di acqua effettivamente condensata con la formula: CD = AC + AR - AF



Hcond(Mùj/kgcond)

30 0,02733 1,16469 2,431

35 0,03676 1,14574 2,419

40 0,04914 1,12740 2,407

45 0,06541 1,10963 2,395

50 0,08686 1,09242 2,383

55 0,11532 1,07573 2,371

50 0,15354 1,05955 2,359

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Vas, Vas eff , Mas eff , AR, AF, CD

Calcolare l’energia recuperata dall’acqua effettivamente condensata con la formula: ER = CD × Hcond



Hcond(Mùj/kgcond)

30 0,02733 1,16469 2,431

35 0,03676 1,14574 2,419

40 0,04914 1,12740 2,407

45 0,06541 1,10963 2,395

50 0,08686 1,09242 2,383

55 0,11532 1,07573 2,371

50 0,15354 1,05955 2,359






Vas, Vas eff , Mas eff , AR, AF, CD, ER

Calcolare l’incremento del rendimento di combustione dovuto alla condensazione,con la formula: ET = ER / PCI × 100.

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Vas, Vas eff , Mas eff , AR, AF, CD, ER, ET

Calcolare il rendimento di combustione ηcomb, in presenza di condensazione, con la formula: ηcomb = 100 - Qs + ET

Per quanto concerne l’incertezza di misura, sono in corso sperimentazioni per una sua definizione strutturata. Allo stato attuale si ritiene accettabile riportare il valore di ηcomb con un’incertezza di ±2,0, salvo trattazione più accurata.



MISURA E VERIFICA DEL CO

Il valore rilevato di CO deve essere riportato alla condizione di prodotti della combustione secchi e senz’aria moltiplicando il valore misurato per il valore dell’indice di aria n che si ottiene da uno dei seguenti rapporti:

CO stechiometrico = CO fumi secchi � [21/(21-O2)] nel caso della misura dell’ossigenoe CO fumi secchi � [CO2teorica /CO2]nel caso della misura dell’anidride carbonica

Dove il valore di CO2t vale:11, 7 per il metano;13,9 per il GPL15,1 per il gasolio15,7 per l’olio combustibile

I valori tra [n ] sono l’indice d’aria. Occorre ver ificare il flusso di calcolo degli strumenti che forniscono i valori.

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MISURA E VERIFICA DEL CO

Per altri combustibili il valore di CO2t deve essere indicato dal fornitore del combustibile stesso.

Se la concentrazione di CO riportata alla condizione di prodotti della combustione secchi e senz’aria risulta maggiore di 0,1% (1 000 ppm) e non è possibile ricondurla al disotto di questo valore, l’esito del controllo della combustione è da considerarsi negativo, a prescindere dal valore misurato del rendimento di combustione.



VALORI CALCOLATIIndice d’aria (n): %

n = CO2t/CO2 se lo strumento misura la CO 2

ovvero

n = 21/(21- O2) se lo strumento misura l’O 2

dove CO2t è funzione del tipo di combustibile e vale 11,7 per il metano, 13,9 per il GPL e15,1 per il gasolio.

Alcuni strumenti titolano questo valore come “eccesso d’aria ”, ciò che ci consente didifferenziare i due tipi di indicatori è l’unità di misura; infatti nel caso dell’indice d’ariasiamo in presenza di un numero adimensionale , mentre nel caso dell’eccesso d’ariasiamo in presenza di un valore percentuale (%).

Il valore dell’indice d’aria e dato dalla media delle tre letture (n1 + n2+ n3) /3 =nm

Mentre per determinare l’eccesso d’aria percentuale (e) si applica

e = (nm – 1) * 100

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CO2 (%) oppure O 2 (%): è il parametro non misurato dallo strumento (O2ovvero CO2) viene calcolato dallo strumento sulla base delle reazioni di combustione che correlano tra loro i seguenti quattro parametri

•CO2 percentuale nei fumi secchi•O2 percentuale nei fumi secchi•CO percentuale nei fumi secchi•Indice d’aria (n) oppure eccesso d’aria (e) percentuale

Noti due parametri è possibile ricavare il valore degli altri due; quindi lo strumento semplifica ciò che gia era reso graficamente dal triangolo di Ostwald.



η c ≥≥≥≥ η ex DPR412 - Se il rendimento di combustione calcolato, diminuito di 2(%), èinferiore al limite definito dal Dpr 412 e se non è possibile ricondurre ilgeneratore ai valori di rendimento prestabilito, l’esito della misurazione deveessere considerato negativo. Deve inoltre essere emessa prescrizione per lasostituzione del generatore

Altre verifiche effettuate: in relazione all’esito indicare indicare P per positivo, N per Negativo e NC per non controllabile, per i seguenti elementi:

· Stato delle coibentazioni,· Stato della canna fumaria· Dispositivi di regolazione e controllo•Sistema di aerazione del locale

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Nell’ambito della verifica periodica effettuata dal manutentore e dei controllieseguiti dagli enti che hanno in carico la sorveglianza, deve essere eseguitala misura del rendimento di combustione.

I valori di rendimento di combustione riscontrati devono risultare superioriai limiti definiti dallo stesso Regolamento e che sono riportati nella tabellasuccessiva.

Nel caso in cui la misura evidenzi valori inferiori al limite minimo consentitodevono essere eseguite le manutenzioni necessarie per ripristinare lecondizioni di corretto utilizzo del generatore e se , dopo avere effettuato lamanutenzione, continuano ad essere rilevati dei valori irregolari, occorresostituire il generatore entro 300 giorni dalla data della verifica.



Il testo del Regolamento specifica che il rendimento di combustione deve esseremisurato alla massima potenza termica effettiva del focolare, nelle condizioni dinormale funzionamento; questo significa che è ammessa, come peraltro indicatoanche dalle norme tecniche, anche l’effettuazione della misura in regime dimodulazione del bruciatore, cioè a potenza termica ridotta; in questo caso nelrapporto di misura occorre specificare le condizioni di effettuazione della prova.Nella tabella sottostante sono riportati i valori dei rendimenti di combustione minimi previsti per una serie di apparecchi diversi in base alla potenza termica nominale

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Valore minimo rendimento di combustioneValore minimo rendimento di combustione

I generatori di calore ad acqua calda installati prima del 29/10/1993 devono avere un rendimento di combustione (caldaie standard)

ηc > ηu -2 = 82 + 2LogPn

I generatori di calore ad acqua calda installati dal 29/10/1993 al 31/12/1997 devono

avere un rendimento di combustione (caldaie standard)ηc > 84 + 2LogPn

I generatori di calore ad acqua calda installati dal 01/01/1998 al 8/10/2005 devono avere un rendimento di combustione

(caldaie standard) ηc > 84 + 2LogPn(caldaie bassa temp.) ηc > 87 + 1,5LogPn (caldaie condensazione) ηc > 91 + 1LogPn

I generatori di calore ad acqua calda installati dal 8/10/2005 devono avere un rendimento di combustione

(caldaie a condensazione) ηc > 90 + 2LogPn(caldaie di altro tipo) ηc > 88 + 2LogPn

Per valori di Pn maggiori di 400 kW si applica il limite massimo corrispondente a 400 kW

Modifiche da DM 26 6 09



I generatori ad aria calda (utilizzati prevalentemente in ambienti

industriali e nelle serre) installati nei nuovi impianti, ristrutturazioni e

per la sostituzione di quelli esistenti, devono avere un rendimento di

combustione (definito come il rapporto tra la potenza termica convenzionale e la potenza

termica utile) superiore a:

Generatori installati prima del 29/10/93 µµµµc = (77 + 2 logPn) % [-6]Generatori installati dopo del 29/10/93 µµµµc = (80 + 2 logPn) % [-3]

Il valore del rendimento è funzione della potenza t ermica nominale e si calcola con la formula :

µµµµc = (83 + 2 logPn) %

dove log Pn = logaritmo in base 10 della potenza nominale espr essa in kW.

Per potenza nominale superiore a 400 kW il valore d el rendimento di combustione deve essere uguale o superiore al valore sopra indicato e calcolato a Pn = 400 kW.

Valore minimo rendimento di combustione generatori ad ariaValore minimo rendimento di combustione generatori ad aria

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Valore minimo rendimento di combustioneValore minimo rendimento di combustione

Potenza Fino al

28/10/93Dal 29/10/93al 31/12/97

Dal 01/01/97al 08/10/05

Dal 8/10/2005

nominale Tutte Tutte Standard Bassa temp. Condensazione Tutte Conde nsazione

15 84,4 86,35 86,35 88,76 92,18 90,35 92,35

20 84,6 86,60 86,60 88,95 92,30 90,60 92,60

25 84,8 86,80 86,80 89,10 92,40 90,80 92,80

30 85,0 86,95 86,95 89,22 92,48 90,95 92,95

35 85,1 87,09 87,09 89,32 92,54 91,09 93,09

50 85,4 87,40 87,40 89,55 92,70 91,40 93,40

100 86,0 88,00 88,00 90,00 93,00 92,00 94,00

150 86,4 88,35 88,35 90,26 93,18 92,35 94,35

200 86,6 88,60 88,60 90,45 93,30 92,60 94,60

250 86,8 88,80 88,80 90,60 93,40 92,80 94,80

300 87,0 88,95 88,95 90,72 93,48 92,95 94,95

400 87,2 89,20 89,20 90,90 93,60 93,20 95,20



Valore minimo Rendimento di combustioneValore minimo Rendimento di combustione

78,080,082,084,086,088,090,092,094,096,098,0

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Potenze nominali

Ren

dim

enti

com

bust

ione

15 20 25 30 35 50 100 150 200 250 300 400

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L’operatore rilascia un rapporto di prova. Il rapporto deve contenere i risultati di tutte le misure effettuate e le informazioni essenziali affinché il controllo possa essere eventualmente ripetuto nelle medesime condizioni.Il rapporto di prova deve contenere:-i dati identificativi dell’operatore;-i dati identificativi dell’impianto sottoposto a controllo e del suo responsabile;-il riferimento alla presente norma;-i dati identificativi degli apparecchi di misura;- i risultati di prova;-le stampe prodotte dagli apparecchi di misura;-le informazioni supplementari che, a giudizio dell’operatore, abbiano una relazione con i contenuti tecnici del rapporto e i suoi possibili usi;-la data di esecuzione del controllo;-le firme leggibili dell’operatore e del responsabile dell’impianto o della persona da lui delegata.Nella norma è riportato un esempio di modello di rapporto di prova.



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R 24) Misura Del Rendimento UNI 10389(1)

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