PERCHÉ LA VARIAZIONE TEMPORALE DI UN SISTEMA DI RISCALDAMENTO INFLUENZA COSÌ TANTO IL CONSUMO?

La variazione temporale è una caratteristica dei sistemi di controllo degli emettitori idraulici ed elettrici. Questi dati sono utilizzati per migliorare l’efficienza energetica di un sistema di riscaldamento, in particolare nel contesto delle normative termiche.

La variazione temporale caratterizza la precisione, e quindi le prestazioni, di un sistema di controllo del riscaldamento.

La variazione spaziale caratterizza la variazione della temperatura nello spazio. Dipende dal tipo di emettitore (riscaldamento a pavimento, radiatore, ecc.) e dall’altezza del soffitto. Questo valore dovrebbe essere il più basso possibile per limitare la stratificazione (o migliorare l’uniformità della temperatura dal pavimento al soffitto). Estratto delle norme e delle certificazioni applicabili nel contesto delle attuali normative termiche:

• Per le stanze con meno di 8 metri di altezza del soffitto, il riscaldamento a pavimento ha un valore spaziale nullo, il che lo rende il più efficiente.
• Per le stanze con meno di 4 metri di altezza del soffitto, i soffitti radianti, i pannelli radianti e i ventilconvettori hanno una variazione spaziale di 0,2°C.
• Per le stanze con un’altezza del soffitto inferiore a 4 metri, gli altri emettitori di calore hanno un valore spaziale di 0,4°C.

Queste due componenti (variazione temporale e variazione spaziale), insieme al tasso di radiazione, forniscono informazioni precise sulle prestazioni di un emettitore di calore e sulla sua regolazione.

La variazione temporale (in termini profani):

« Riflette la capacità della coppia emettitore di calore-termostato di limitare il più possibile le ondate di calore (caldo-freddo) adattandosi alle condizioni climatiche variabili durante il giorno (più freddo di notte, contributo solare a metà giornata, ecc.) e alle variazioni della domanda (occupazione o meno della stanza da parte degli abitanti) »

La variazione temporale (cioè la variazione di temperatura nel tempo) dovrebbe essere la più piccola possibile.

Idealmente, la temperatura dovrebbe variare solo leggermente intorno alla temperatura impostata dal termostato, indipendentemente da questi cambiamenti.

Questo valore rappresenta la proporzione di energia persa a causa della fluttuazione del controllo della temperatura intorno alla temperatura impostata (loop di isteresi = differenza di temperatura tra la temperatura impostata e le temperature alle quali il controllore rileva una deviazione). Questo parametro ha quindi un’influenza importante sul consumo di elettricità e quindi sulla bolletta del riscaldamento.

Questo parametro è preso in considerazione nel software di calcolo nel contesto della normativa termica. Infatti, una regolazione efficiente (standard di mercato intorno a 0,4K o 0,4°C rispetto al valore standard di 1,8K o 1,8°C) può ridurre il Cep (Consumo di energia primaria) di circa 5 kWhep/m²/anno. Si consiglia quindi di non inserire il valore di default, ma anche di scegliere una regolazione che segua almeno la media degli standard di mercato. Questo a volte permette anche di ridurre le dimensioni del sistema di riscaldamento (meno pannelli solari, ecc.).

Per il riscaldamento elettrico, si parla generalmente di un risparmio energetico dal 15 al 20% quando la regolazione associata è efficiente (algoritmi adattivi, anticipatori o predittivi, ecc.) e rileva le abitudini di vita degli abitanti e le variazioni climatiche esterne (guadagno solare, freddo insolito, finestra aperta, ecc.).

Per il riscaldamento idraulico centralizzato nelle abitazioni, la mancanza di bilanciamento idraulico dei circuiti di riscaldamento (anche nelle nuove costruzioni) è un problema molto frequente che penalizza il comfort e il consumo, nonostante la presenza di regolatori di portata e pressione differenziale. Inoltre, efficienti soluzioni di regolazione algoritmica annunciano potenziali guadagni dal 10% al 15% (fonte GEDIBAT GRDF). Oltre alla riduzione dei consumi e al miglioramento dell’efficienza delle caldaie o delle pompe di calore, viene migliorato anche il comfort termico (niente più stanze troppo calde o troppo fredde, niente più rumori di flusso).

Nell’ambito dei certificati di risparmio energetico, e in particolare della scheda operativa BAR-TH-158, le condizioni di attribuzione relative alle prestazioni della regolazione per i riscaldatori elettrici con regolazione elettronica, sono un’ampiezza di regolazione inferiore a 0,3°C e una deriva di 1°C.

Questo si chiama regolazione intelligente. Ci sono diverse categorie:

• Termostati di controllo ad azione proporzionale integrale (PID)
• Controllo algoritmico termociclico

Il controllo ad azioni proporzionali integrali (PID) mira a ridurre le variazioni di temperatura intorno al set point della temperatura.

Il controllo algoritmico termociclicomisura, analizza e « stimola » le variazioni di temperatura intorno al set point tenendole sotto controllo. Il sistema raccoglie i dati reali dell’ambiente termico (ampiezza e frequenza delle deviazioni dal set point della temperatura) in relazione alle azioni del sistema di riscaldamento impiegato (punto di partenza dell’apertura del radiatore, durata dell’apertura/chiusura del radiatore, ecc.). Sulla base della storia di queste informazioni essenziali, si stabilisce una correlazione tra le azioni richieste e la risposta del sistema di riscaldamento al suo ambiente. L’apprendimento algoritmico permetterà poi di correggere con grande efficacia le microvariazioni specifiche di ogni parte in modo anticipato e predittivo.

La forza di questo sistema è che è completamente autonomo e non richiede alcuna programmazione iniziale o preliminare da parte di un team tecnico o degli utenti. Il bilanciamento idraulico della rete di riscaldamento centrale è elettronico e automatico (come la gestione automatica della potenza per il riscaldamento elettrico). Tiene conto in tempo reale degli « eventi » nella stanza da riscaldare (guadagno solare, rilevamento di presenza/assenza, ecc.)

Soluzioni di controllo con certificazioni ed etichette di prestazioni (eubac, ecc.): Thermozyklus, Rothelec, Siemens, ecc.