CONTABILIZZATORI INDIRETTI

RIPARTITORI DI COSTO NEGLI IMPIANTI DI RISCALDAMENTO A

COLONNE MONTANTIIng. Roberto GELPI

RIPARTITORI – I DATI

• CHE COS’E’ UN RIPARTITORE ?• Un dispositivo che misura la temperatura media di un radiatore e calcola un

numero adimensionale, detto unità di ripartizione U.R., proporzionale all’energia (uscente) emessa e quindi al consumo volontario dell’utente. Non misura dunque energia termica entrante nell’unità , immobiliare (u.i.) come invece il contatore di calore, ma uscente. L’energia termica è emessa per irraggiamento e convezione. La convezione è il 50- 90 % dell’emissione totale, funzione della forma del radiatore.

RIPARTITORI – I DATI• COME FUNZIONA?

E’ noto che nello scambio di calore tra una parete piana e l’aria ambiente la conduttanza è proporzionale alla differenza, elevata all’esponente 0,25, fra la temperatura della parete e dell’aria.hc=U= k * (Tparete –Taria)^0,25Poiché nel trasferimento di entalpia, l’ energia termica scambiata nell’unità di tempo, cioè la potenza del radiatore, è data da:P= U*A *DELTA T ove A è la superficie di scambione risulta che la potenza istantanea è proporzionale alla differenza delle temperature elevata a 1,25. L’esponente reale per un radiatore è compreso fra 1,15 ed 1,4, mediamente 1,3 e dipende dal rapporto della potenza scambiata per irraggiamento a quella per convezione. Cioè:P(t)= k’ * (Tmedia radiatore –Taria)^n con: 1,15 < n <1,4 ; k’, costFissata la temperatura del locale ove è installato il radiatore, p.e. 20°C, o misurata da un sensore del ripartitore, la potenza istantanea emessa risulta dipendente solo dalla temperatura media del radiatore, per date geometria, tipologia e caratteristiche. L’energia totale emessa è l’integrale definito della potenza nel periodo Delta t, ben approssimato da una sommatoria:E= Delta t * SOMMA (Piesime) Delta t = 2 – 4 min

RIPARTITORI – I DATI• L’ALGORITMO DI CALCOLO• Premesso che:• la potenza nominale del radiatore è funzione della sua geometria;• la UNI EN 834 impone che sia misurata/calcolata con riferimento al salto

termico di 60°C (anziché di 50°C, come oggi richiesto dalla UNI EN 442 , allo scopo di agevolare il riuso dei certificati dei vecchi radiatori);

l’algoritmo di calcolo secondo UNI EN 834 è il seguente:UR = Cg x KQ x Kc x Kt

ove:- Cg conteggio grezzo, cioè valore di lettura del ripartitore;- KQ è il numero adimensionale della potenza nominale in W;- Kc fattore correttivo che tiene conto del contatto radiatore

/sensore ripartitore;- Kt fattore correttivo che tiene conto della temperatura del

locale, se inferiore a 16°C .

RIPARTITORI – I DATI• I FATTORI CORRETTIVI DELLE UR

I valori dei fattori correttivi possono essere programmati come inputs del software, ed allora sul display si leggono direttamente le unità di consumo, ovvero, se posti unitari, possono essere moltiplicati successivamente, e unitamente al fattore di proporzionalità kWh/UR, dal Gestore di ripartizione dei costi per l’addebito dei consumi.La trasparenza, di cui il D.Lvo 102/2014 è garante, richiede che siano inseriti nell’algoritmo, certificati dal Fabbricante, e riportati su display, o su PC con collegamento mobile, direttamente i consumi d’energia espressi in kWh o in euro, in modo che l’utente possa esserne informato tempestivamente ed effettuare responsabilmente il controllo efficace dei suoi consumi durante la gestione. Per controllo è opportuna anche la visualizzazione della temperatura media del radiatore su display e, in caso di radiatori di grandi dimensioni, anche della temperatura della parte del radiatore non monitorata dal ripartitore. I fattori correttivi devono essere riportati nel progetto di contabilizzazione condominiale. Il fattore di proporzionalità risulta operativamente compreso nell’intervallo 1<kWh/UR<1,2 ed in questo intervallo anche verificato in laboratorio(1)

RIPARTITORI – I DATIIl fattore Kq:• per calcolarlo è utile riferirsi alla norma UNI 10200:2015 che integra la UNI EN

834 fornendo i dati di potenza dei più comuni radiatori italiani tipici in uso in passato, tenendo presente che la potenza nominale è determinata sempre alla portata nominale. Il corretto valore di KQ richiede che l’installatore bilanci l’impianto, e poi lo verifichi in esercizio, e rapporti le potenze nominali dei radiatori ai valori delle portate effettive di esercizio, tenendo conto dei valori dei KQdel database del Fabbricante, a correzione dei dati programmati in fabbrica.

• dipende dalle caratteristiche termiche del radiatore, dalle sue tipologia e taglia e dalla portata del fluido riscaldante.

• Il fattore Kc: corregge l’effetto delle resistenze termiche di contatto fra radiatore e ripartitore, l’errore di approssimazione della temperatura misurata con quella media e, nei casi di ripartitori a due sensori, anche l’errore dovuto agli scambi convettivi e radiativi interni al ripartitore stesso.Non dipende dalla potenza, ma dal materiale, dalla tipologia (errore sulla temperatura media ) e dalle caratteristiche fisiche del ripartitore.E’ la fonte principale d’errore per il coinvolgimento essenziale del Gestore_Installatore (inserimento del Kc corretto, montaggio, bilanciamento dell’impianto).

RIPARTITORI – I DATI• DOVE NON SI POSSONO APPLICARE• La UNI EN 10200:2015 lo indica nel prospetto A.1° seguente, cioè:

negli impianti a ventil convettori, nel riscaldamento a pannelli radianti a pavimento, a soffitto ed a parete, nelle bocchette di aria calda riscaldata.

RIPARTITORI – I DATI

• COME DISTINGUERE GLI AFFIDABILI• La tecnologia dei ripartitori è vecchia. La norma UNI EN 834 di riferimento è

” opaca, non esaustiva e porta a dubitare che i soli requisiti posti siano davvero sufficienti a garantire una corretta contabilizzazione” (1).

• Per offrire uno strumento utile per scelte progettuali assunte con scienza e coscienza, pur sotto la pressione dell’urgenza del lavoro, di seguito in tabella 1, sono riportati i dati più importanti da esaminare per scegliere prodotti di mercato con indici di qualità, affidabilità e rispetto della normativa.

RIPARTITORI – I DATI

• TAB 1 – INDICI DI QUALITA’

RIPARTITORI – I DATI• QUALE ERRORE? ( 2)• La norma UNI 834/2013b definisce l’errore massimo sul conteggio nelle

condizioni nominali, pari a 3, 5, 8, 12% in funzione di valori della differenza di temperatura, rispettivamente maggiori di 40 C°, tra 40° e 15°C, tra 15 e 10°C e tra 10 e 5°C.

• Non esiste alcuna prescrizione metrologica prestazionale né per il ripartitore nelle condizioni di installazione, né per l’intero sistema di ripartizione di ciascuna utenza, per la complessità di stima prestazionale delle UR.In generale può dirsi che:- l’incertezza accidentale di misura del singolo radiatore dell’ u.i. diminuisce al crescere del numero di radiatori dell’u.i.;- risulta trascurabile al crescere delle u.i. dell’edificio;- per un singolo ripartitore l’incertezza totale raramente risulta inferiore al 3,5% e, nelle condizioni peggiori, può anche raggiungere il 40%;- nella ripartizione dei consumi dell’edificio, le incertezze sistematiche si riducono per compensazione dei relativi errori tanto più quanto più i radiatori risultano simili per tipologia, dimensioni, condizioni di installazione e di esercizio.