FABBISOGNI ENERGETICI
E VERIFICHE DI LEGGE
Francesco Mancini
Università La Sapienza di Roma
[email protected]
www.ingenergia.it
Fabbisogno di energia primaria
Fabbisogno complessivo di energia primaria di un edificio; è la somma di tutti i
fabbisogni di energia primaria connessi all’uso ed all’occupazione dell’edificio
•
•
•
•
•
•
•
Energia primaria per la climatizzazione invernale
Energia primaria per la climatizzazione estiva
Energia primaria per la produzione di acqua calda sanitaria
Energia primaria per l’illuminazione artificiale degli ambienti
Energia primaria per ascensori e montacarichi
Energia primaria per cottura cibi
Energia primaria per usi elettrici diversi dall’illuminazione
2
F. Mancini, Sapienza Università di Roma
Fabbisogno di energia primaria
• In Italia, circa il 40% dei consumi energetici complessivi sono attribuibili al
comparto dell’edilizia civile (residenziale e terziario), il quale non è, certamente,
un esempio di uso efficiente dell’energia
• Gran parte degli edifici è stata infatti costruita prescindendo da considerazioni di
tipo energetico, in conseguenza di una scarsa sensibilità al problema, che ha
iniziato a diventare evidente solo a partire dalla seconda metà degli anni settanta
del secolo scorso
• La sensibilità al problema del consumo di energia e delle emissioni inquinanti è
andata crescendo ed anche a livello legislativo sono stati emanati una serie di
provvedimenti, il cui principale obiettivo è la limitazione dei consumi energetici
• Nel campo edilizio, il provvedimento di riferimento è il D.Lgs. 192/05,
successivamente modificato e integrato da numerosi decreti attuativi. Tale
decreto riporta le limitazioni previste ai fabbisogni di energia primaria degli
edifici e orienta le nuove costruzioni e le ristrutturazioni edilizie ad un uso
dell’energia decisamente più efficiente di quanto avveniva nel passato.
3
F. Mancini, Sapienza Università di Roma
Fabbisogno di energia primaria
Un normale procedimento progettuale per un edificio di nuova costruzione, in linea generale,
dovrebbe prevedere i seguenti passi:
1. calcolo del fabbisogno di energia utile per il riscaldamento ed il raffrescamento;
2. calcolo del fabbisogno di energia utile per la preparazione di acqua calda sanitaria;
3. calcolo del rendimento e del fabbisogno di energia primaria per la climatizzazione
invernale;
4. calcolo del rendimento e del fabbisogno di energia primaria per la preparazione di
acqua calda sanitaria;
5. calcolo del rendimento e del fabbisogno di energia primaria per la climatizzazione
estiva;
6. calcolo del fabbisogno di energia primaria per l’illuminazione;
7. calcolo del fabbisogno di energia primaria per ascensori e scale mobili;
8. (calcolo del fabbisogno di energia primaria per la cucina);
9. (calcolo del fabbisogno di energia primaria per usi elettrici generici);
10. calcolo della produzione di energia in loco da fonte rinnovabile e calcolo della quota in
relazione agli usi energetici dell’edificio;
11. verifica del rispetto delle limitazioni previste dalla legislazione vigente.
Il calcolo dei fabbisogni può essere eseguito con differenti metodologie, a seconda dei dati
disponibili e della precisione richiesta. Nella maggior parte dei casi, il calcolo del fabbisogno
energetico viene eseguito con l’obiettivo di arrivare ad una valutazione standardizzata dei
4
F.
Mancini, Sapienza
Università
Roma
fabbisogni
e ad
una diclassificazione
certificata dell’edificio dal punto di vista energetico.
UNI/TS 11300
5
F. Mancini, Sapienza Università di Roma
UNI/TS 11300
6
F. Mancini, Sapienza Università di Roma
UNI/TS 11300
7
F. Mancini, Sapienza Università di Roma
UNI/TS 11300
8
F. Mancini, Sapienza Università di Roma
UNI/TS 11300
9
F. Mancini, Sapienza Università di Roma
UNI/TS 11300
UNI EN 15193 - Prestazione energetica degli edifici - Requisiti energetici per
10
illuminazione
Fabbisogno di energia netta per il riscaldamento
EH,sol
EH,ve
EH,int
EH,int
EH,int
EH,tr
E H ,nd E H ,tr E H ,ve H , gn E H ,int E H , sol
energia scambiata con l’ambiente esterno per trasmissione attraverso l’involucro
edilizio;
energia scambiata con l’ambiente esterno per ventilazione attraverso l’involucro
edilizio;
apporti termici dovuti a sorgenti interne all’edificio;
11
apporti
termici
solari.
F. Mancini,
Sapienza Università
di Roma
Fabbisogno di energia netta per il raffrescamento
EC,sol
E C,ve
EC,int
EC,int
EC,int
EC,tr
EC ,nd EC ,int EC ,sol C ,ls EC ,tr EC ,ve
energia scambiata con l’ambiente esterno per trasmissione attraverso l’involucro
edilizio;
energia scambiata con l’ambiente esterno per ventilazione attraverso l’involucro
edilizio;
apporti termici dovuti a sorgenti interne all’edificio;
apporti termici solari.
12
F. Mancini, Sapienza Università di Roma
Durata della stagione
di riscaldamento e di raffrescamento
Tra la stagione invernale e la stagione estiva ci sono importanti differenze nel calcolo dei
carichi termici e dei fabbisogni energetici:
• in inverno, sono prevalenti gli effetti della dispersione termica attraverso l’involucro,
generata dalla differenza di temperatura tra interno ed esterno
• in estate, sono più importanti gli effetti della radiazione solare e dei carichi interni
• nel caso invernale le variabili da considerare sono prevalentemente legate ai dati climatici
• nel caso estivo, alle variabili climatiche si affiancano variabili legate alla destinazione
d’uso ed alle dotazioni tecnologiche dell’edificio.
Riprendendo le definizioni della Norma UNI/TS 11300-1:
-
la stagione di riscaldamento è il periodo durante il quale è necessario un apporto
dell’impianto di climatizzazione per mantenere all’interno dell’edificio una temperatura
interna non inferiore a quella di progetto;
-
la stagione di raffrescamento è il periodo durante il quale è necessario un apporto
dell’impianto di climatizzazione per mantenere all’interno dell’edificio una temperatura
interna non superiore a quella di progetto.
F. Mancini, Sapienza Università di Roma
Durata della stagione
di riscaldamento e di raffrescamento
QH,nd
EH,nd
Qmax
giorni
T
GG
Tem
Ta-Tem
Ta = 20°C
Trif = 12°C
periodo di riscaldamento
giorni
Zona
climatica
Gradi Giorno
Inizio
Fine
Limite ore giornaliere
di accensione
impianto di riscaldamento
A
GG≤600
1 dicembre
15 marzo
6 ore
B
601<GG<900
1 dicembre
31 marzo
8 ore
C
901<GG<1400
15 novembre
31 marzo
10 ore
D
1401<GG<2100
1 novembre
15 aprile
12 ore
E
2101<GG<3000
15 ottobre
15 aprile
14 ore
F
GG≥3000
5 ottobre
22 aprile
nessuna limitazione
F. Mancini, Sapienza Università di Roma
Calcolo semplificato del fabbisogno ideale netto di
energia per il riscaldamento ed il raffrescamento
• Può essere utile una rapida, ancorché approssimata, valutazione dei fabbisogni
di energia per il riscaldamento e per il raffrescamento
• Metodi semplificati (semplici e rapidi, non utilizzabili per le verifiche di legge)
1. calcolo del carico termico invernale [kW];
2. calcolo del carico termico estivo [kW];
3. individuazione delle ore equivalenti [heq] della stagione di riscaldamento;
4. individuazione delle ore equivalenti [heq] della stagione di raffrescamento
5. EH ,nd QH ,nd heq
6.
EC ,nd QC ,nd heq
Zona climatica
Gradi Giorno
A
B
C
D
E
F
GG≤600
601<GG<900
901<GG<1400
1401<GG<2100
2101<GG<3000
GG≥3000
Ore equivalenti
stagione riscaldamento
350
500
700
1000
1300
1600
Ore equivalenti
stagione raffrescamento
1400
1100
850
550
400
15
250
Fabbisogno di energia netta
per acqua calda sanitaria
EW ,nd c VW Ter T0 G
i
-
ρ è la massa volumica dell’acqua pari a 1000 kg/m3;
c è il calore specifico dell’acqua pari a 1,163 Wh/kg°C;
VW è il volume dell’acqua richiesta giornalmente [m3/G];
Ter è la temperatura di erogazione dell’acqua calda sanitaria [°C];
T0 è la temperatura di ingresso dell’acqua fredda sanitaria [°C]
G è il numero dei giorni del periodo di calcolo [G]
I volumi di acqua calda sanitaria sono riferiti convenzionalmente ad una
temperatura di erogazione di 40°C e ad una temperatura di ingresso di 15 °C.
Il salto termico di riferimento ai fini del calcolo del fabbisogno di energia
termica utile è, quindi, di 25 °C.
I valori di fabbisogno giornaliero sono tabellati e riferiti a dati medi
giornalieri.
16
Fabbisogno di energia netta per acqua calda sanitaria
VW a N u
-
a è il fabbisogno giornaliero specifico
Nu è un parametro che dipende dalla destinazione d’uso dell’edificio
(per le abitazioni è la superficie utile Su).
Su ≤ 50
abitazioni
altre destinazioni
a
4,514 Su
1,8
Tipo di attività
Hotel senza lavanderia
- 1 stella
- 2 stelle
- 3 stelle
- 4 stelle
Hotel con lavanderia
- 1 stella
- 2 stelle
- 3 stelle
- 4 stelle
Altre attività ricettive
Attività ospedaliera day hospital
Attività ospedaliera con
pernottamento e lavanderia
Scuole materne e asili nido
Attività sportive/palestre
Uffici
Ristoranti
Catering e self service
Su ≥200
50 < Su < 200
a
40 L/G
50 L/G
60 L/G
70 L/G
50 L/G
60 L/G
70 L/G
80 L/G
28 L/G
10 L/G
0, 2356
1,3
Nu
Numero di letti
Numero di letti
Numero di letti
Numero di letti
90 L/G
Numero di letti
15 L/G
100 L/G
0,2 L/G
10 L/G
4 L/G
Numero di bambini
Per doccia installata
Superficie
Numero di ospiti per numero di pasti
Numero di ospiti per numero
17 di pasti
Sistemi impiantistici: composizione
18
• Un sistema impiantistico si compone, in generale, di diversi sottosistemi ognuno
con una funzione ed un ruolo ben precisi.
• Con l’obiettivo di raggiungere il comfort termico:
o un sottosistema di produzione, costituito da macchine per generare energia
termica e frigorifera;
o un sottosistema (eventuale) di accumulo, costituito da apparecchiature per
accumulare l’energia termica o frigorifera prodotta;
o un sottosistema di distribuzione, costituito da tubazioni o canalizzazioni;
o un sottosistema di regolazione, per la gestione dei flussi energetici;
o un sottosistema di emissione, costituito da elementi terminali per la cessione
dell’energia agli ambienti da riscaldare o raffrescare.
• Con l’obiettivo di controllare la qualità dell’aria o l’umidità relativa:
o macchine per inviare aria esterna pulita all’interno dell’edificio (eseguendo, se
necessario, i trattamenti ritenuti opportuni) e macchine per riprendere aria
dagli ambienti;
o sistemi per la distribuzione dell’aria all’interno dell’edifico, di immissione
(mandata) e di estrazione (ripresa);
o elementi terminali per l’immissione e per l’estrazione dell’aria negli ambienti
19
Rendimento di una macchina
• Rendimento () di una macchina o di un sistema è il rapporto tra l’energia (o la
potenza) utile erogata dalla macchina (QU) e l’energia (o la potenza) disponibile (QD) in
ingresso alla macchina
• Serve a caratterizzare numericamente la capacità della macchina di utilizzare l’energia
disponibile.
QD
Macchina
QD QU QP
QU
QU
QD
QP
• Numero adimensionale con un valore compreso tra 0 e 1 (tra 0 e 100% se
espresso in percentuale)
• Per certe macchine, si considera rendimento il rapporto tra la grandezza utile in
uscita e la grandezza disponibile in ingresso (solitamente quella pagata in
termini economici)
• In questi casi, rapportando grandezze anche disomogenee dal punto di vista
delle caratteristiche e delle unità di misura, il rendimento può essere anche
maggiore di 1 e accompagnato dall’unità di misura
Rendimento di macchine in serie o in parallelo
QD1
Macchina1
QD2
QU1
Macchina2
QU2
S
20
QU 2 QU 1 QU 2
1 2
QD1 QD1 QD 2
QP2
QP1
• Il rendimento di due macchine in serie è uguale al prodotto dei rendimenti delle
due macchine singole.
• Ognuno dei rendimenti è minore di uno: il rendimento complessivo diminuisce
al crescere del numero di macchine messe in serie.
QD1
Macchina1
QU1
QP1
QD2
Macchina2
QU2
QP2
P
QU 1 QU 2 1 QD1 2 QD 2
QD1 QD 2
QD1 QD 2
Ep,p
-
Ep,a
Ep,d
Ep,r
Ep,e
Recupero
Emissione
Regolazione
Distribuzione
Accumulo
EH
Produzione
Fabbisogno reale di energia
EH,nd
Ep,rec
sottosistema di produzione;
sottosistema di accumulo (se presente);
sottosistema di distribuzione;
sottosistema di regolazione;
sottosistema di emissione;
sottosistema di recupero (se presente).
EH EH ,nd E p ,e E p ,r E p ,d E p ,a E p , p Erec
EC EC ,nd E p ,e E p ,r E p ,d E p ,a E p , p Erec
EW EW ,nd E p ,r E p ,d E p ,a E p , p
21
Fabbisogno di energia primaria
• Una fonte di energia è detta primaria se è presente in natura e non deriva dalla
trasformazione di altra forma di energia (combustibili direttamente utilizzabili
quali petrolio grezzo, gas naturale, carbone, energia nucleare, fonti rinnovabili).
• Una fonte di energia è detta secondaria, quando può essere utilizzata solo a valle
di una trasformazione (come la benzina, in seguito a raffinazione chimica, o
l’energia elettrica o l’idrogeno).
• Fattore di conversione in energia primaria, per un dato vettore energetico è il
rapporto adimensionale che indica la quantità di energia primaria impiegata per
produrre un’unità di energia secondaria; tiene conto dell’energia necessaria per
l’estrazione, il trattamento, lo stoccaggio, il trasporto, la conversione o la
trasformazione, la trasmissione o la distribuzione e quanto altro necessario per
consegnare l’energia fornita al confine energetico del sistema.
• Può riferirsi all’energia primaria non rinnovabile, all’energia primaria rinnovabile
o all’energia primaria totale come somma delle precedenti.
22
Confini
del sistema
1 confine del sistema
2 confine di valutazione
dei vettori energetici
Legenda:
1 confine
del sistema
3 sistemi che convertono
l’energia
da fonti rinnovabili in-situ
2 confine
di valutazione dei vettori energetici
4 energia da fonti rinnovabili
in-situ
3 sistemi che convertono l’energia da fonti rinnovabili in-situ
5 vettori energetici da4sistemi
dida
conversione
dell’energia
da fonti rinnovabili in-situ
energia
fonti rinnovabili
in-situ
5 vettori
energetici
da sistemi
di conversione
dell’energia da fonti rinnovabili in-situ
6 sistemi che convertono
l’energia
dei vettori
energetici
ex-situ
6 sistemi
che convertono
dei vettori energetici ex-situ
7 vettori energetici ex-situ
che necessitano
dil’energia
conversione
7 vettori energetici ex-situ che necessitano di conversione
8 vettori energetici ex-situ
già in
forma ex-situ
di energia
8 vettori
energetici
già inutile
forma di energia utile
9 utenza finale
9 utenza finale
10 vettori energetici esportati
10 vettori energetici sportati
23
Fabbisogno di energia primaria rinnovabile e
non rinnovabile
• Per il generico uso energetico e per il generico vettore energetico
EP ,tot E j f P ,nren , j E j f P ,ren , j
j
j
24
Fattori di conversione in energia primaria
rinnovabile e non rinnovabile
Vettore energetico
fp,nren
fP,ren
fP,tot
Gas naturale (valori aggiornati ogni 2 anni su base dati GSE)
1,05
0
1,05
GPL
1,05
0
1,05
Gasolio e olio Combustibile
1,07
0
1,07
Carbone
1,10
0
1,10
Biomasse Solide (come da All. X del Dlgs 3 aprile 2006 n.156)
0,2
0,8
1
Biomasse Liquide e Gassose (come da All. X del Dlgs 3 aprile 2006 n.156)
0,4
0,6
1
Energia elettrica da rete (fonte GSE dati aggiornati ogni 2 anni)
1,95
0,47
2,42
Teleriscaldamento (in assenta di valori dichiarati dal fornitore e asseverati da
parte terza)
1,5
0
1,5
Rifiuti solidi urbani
0,2
0,2
0,4
Teleraffrescamento (in assenza di valori dichiarati dal fornitore o da parte terza)
0,5
0
0,5
Energia termica da collettori solari (valori convenzionali)
0
1
1
Energia elettrica prodotta da PV, Mini Eolico e mini-idraulico (valori
convenzionali)
0
1
1
Energia termica dall’ambiente esterno – free cooling (valori convenzionali)
0
1
1
Energia termica dall’ambiente esterno - pompa di calore (valori convenzionali)
0
1
25
1
La Legislazione in tematica di EE
11 - 09
05 - 01
93 - 91
Legge 9 gennaio 1991 n.10
DPR 26 agosto 1993 n.412
Direttiva 2002/91/CE
Rendimento in Edilizia EPBD
D.Lgs. 19 agosto 2005 n.192
Direttiva 2009/28/CE - RES
Direttiva 2010/31/UE – EPBD 2
DPR 59/09 e LG APE
D.Lgs. 3 marzo 2011 n.28 - FER
14 - 12
DPR 74/2013 e DPR 75/2013
Legge 3 agosto 2013 n.90
D.Lgs 4 luglio 2014 n.102
2015
Direttiva 2012/27/UE - EE
DM 26 giugno 2015 Requisiti Minimi
DM 26 giugno 2015 Format Relazioni
DM 26 giugno 2015 LG APE
Verifica progettuale e classificazione energetica
27
Verifica progettuale e classificazione energetica
28
Verifica progettuale e classificazione energetica
29
Verifica progettuale e classificazione energetica
Verifica progettuale e classificazione energetica
Obbligo integrazione fonti rinnovabili
Per i nuovi edifici e per gli edifici sottoposti a ristrutturazioni rilevanti è previsto
l’obbligo di integrazione di fonti rinnovabili per la copertura di quote consistenti dei
consumi di energia per riscaldamento, per il raffrescamento, per la preparazione
dell’acqua calda sanitaria e dei consumi di energia elettrica
Con riferimento ai soli consumi per la preparazione di acqua calda sanitaria, deve
essere assicurata una quota di copertura del 50% mediante fonte rinnovabile
Con riferimento alla somma dei consumi previsti per l’acqua calda sanitaria, il
riscaldamento e il raffrescamento, le quote di copertura sono crescenti negli anni e
così individuate:
35 % se la richiesta del titolo edilizio è presentata entro il 31/12/2016;
50% se la richiesta del titolo edilizio è presentata dopo il 1/1/2017.
Qualora l’edificio sia allacciato ad una rete di teleriscaldamento che ne copra
l’intero fabbisogno di calore per il riscaldamento degli ambienti e la fornitura di
acqua calda sanitaria, gli obblighi sopra individuati si ritengono integralmente
soddisfatti.
32
Obbligo integrazione fonti rinnovabili
Con riferimento ai consumi di energia elettrica, si hanno delle limitazioni indirette,
riferite alla potenza elettrica degli impianti alimentati da fonti rinnovabili che
devono essere obbligatoriamente installati sopra o all’interno dell’edificio o nelle
relative pertinenze
1
P S
K
-
P è la potenza misurata in kW degli impianti alimentati da fonti rinnovabili;
S è la superficie in pianta dell’edificio al livello del terreno, misurata in m2;
K è un coefficiente [m2/kW] che assume il valore di 65, per richieste del
titolo edilizio presentate entro il 31/12/2016 e il valore di 50, per richieste
successive.
Qualora in fase di progettazione, sia riscontrata l’impossibilità tecnica di
ottemperare, in tutto o in parte, agli obblighi di integrazione sopra riportati, tale
circostanza deve essere evidenziata dal progettista e dettagliata esaminando la non
fattibilità di tutte le diverse opzioni tecnologiche disponibili.
%effettiva Peffettiva
%
P
1
obbligo
EPgl EPgl ,lim obbligo
2
4
Fonti energetiche primarie e secondarie
• Una fonte di energia viene definita primaria quando è presente in natura e non
deriva dalla trasformazione di nessun’altra forma di energia
• Fonti primarie: sia combustibili direttamente utilizzabili (petrolio grezzo, gas
naturale, carbone), sia energia nucleare, sia fonti rinnovabili
• Una fonte di energia è detta secondaria, quando può essere utilizzata solo a
valle di una trasformazione (come la benzina, in seguito a raffinazione chimica,
o l’energia elettrica o l’idrogeno)
• Si definisce fattore di conversione in energia primaria, per un dato vettore
energetico, il rapporto adimensionale che indica la quantità di energia primaria
impiegata per produrre un’unità di energia secondaria
• Questo fattore può riferirsi all’energia primaria non rinnovabile, all’energia
primaria rinnovabile o all’energia primaria totale come somma delle precedenti.
• Di particolare interesse è il fattore di conversione in energia primaria
dell’energia elettrica, che tiene conto del rendimento medio del sistema di
generazione e delle perdite medie di trasmissione del sistema elettrico
nazionale. Tale valore è attualmente pari a 2,174
34
Fonti energetiche non rinnovabili
• Fonti non rinnovabili: fonti di energia che tendono ad esaurirsi sulla scala dei
tempi umani, in quanto la loro formazione richiede tempi molto lunghi
• Sono non rinnovabili la maggior parte delle fonti normalmente utilizzate per la
produzione di energia elettrica, per la produzione di combustibili per i mezzi di
trasporto, per il riscaldamento e per la refrigerazione degli ambienti
o fonti fossili come il carbone, il petrolio e il gas naturale
o energia nucleare (i minerali contenenti uranio, plutonio e torio non sono
inesauribili)
• Sono largamente impiegate per la facilità di impiego (dal punto di vista
tecnologico) e per l’elevato contenuto energetico per unità di massa
• All’impiego di queste risorse energetiche si accompagna la produzione di
inquinanti di vario tipo (anidride solforosa, polveri, ossidi di azoto, anidride
carbonica, ecc.), nonché di scorie radioattive
35
Fonti energetiche rinnovabili
• Fonti rinnovabili: le forme di energia prodotte da risorse naturali che per loro
caratteristica intrinseca si rigenerano almeno alla stessa velocità con cui
vengono consumate; non sono esauribili in tempi geologici e quindi il loro
utilizzo non ne pregiudica la disponibilità per le generazioni future
• Molte fonti rinnovabili hanno la peculiarità di essere anche pulite ovvero di non
immettere nell’atmosfera sostanze nocive o climalteranti
• Alcune fonti rinnovabili possono diventare esauribili, quando se ne faccia un
utilizzo esagerato; ad esempio, il legno è una risorsa rinnovabile quando la
quantità di alberi tagliati è inferiore alla quantità degli alberi che nascono
36
Fonti energetiche rinnovabili
37
Il D.Lgs. 28/2011 definisce energia da fonti rinnovabili l’energia proveniente da
fonti rinnovabili non fossili, vale a dire energia solare, eolica, aerotermica,
geotermica, idrotermica e oceanica, idraulica, energia da biomassa, energia da
gas di discarica, da gas residuati dai processi di depurazione e biogas.
-
-
-
l’energia aerotermica è l’energia accumulata nell’aria ambiente sotto forma di calore;
l’energia geotermica è l’energia immagazzinata sotto forma di calore nella crosta
terrestre;
l’energia idrotermica è l’energia immagazzinata nelle acque superficiali sotto forma di
calore;
la biomassa è la frazione biodegradabile dei prodotti, rifiuti e residui di origine biologica
provenienti dall’agricoltura (comprendente sostanze vegetali e animali), dalla silvicoltura
e dalle industrie connesse, comprese la pesca e l’acquacoltura, gli sfalci e le potature
provenienti dal verde pubblico e privato, nonché la parte biodegradabile dei rifiuti
industriali e urbani;
i bioliquidi sono combustibili liquidi prodotti dalla biomassa e utilizzati per scopi
energetici diversi dal trasporto, compresi la produzione di elettricità, il riscaldamento ed il
raffreddamento;
i biocarburanti sono carburanti liquidi o gassosi per i trasporti ricavati dalla biomassa.
Combustibili e potere calorifico
38
• I combustibili sono sostanze in grado di produrre energia termica a seguito di
una reazione chimica di ossidazione detta combustione.
• Sono classificati in solidi, liquidi e gassosi;
o i combustibili solidi devono solitamente essere frantumati in modo da
facilitare sia il trasporto sia l’utilizzazione;
o i combustibili liquidi presentano importanti vantaggi in termini di trasporto
e non pongono particolari problemi di miscelazione con l’aria comburente;
o i combustibili gassosi presentano le migliori caratteristiche di miscibilità
con l’aria comburente, ma presentano delle criticità nel trasporto e nella
distribuzione.
Combustibili e potere calorifico
-
-
39
potere calorifico superiore (PCS): quantità di calore disponibile per effetto
della combustione completa quando i prodotti della combustione siano riportati
alla temperatura iniziale del combustibile e del comburente;
potere calorifico inferiore (PCI): potere calorifico superiore diminuito del
calore di vaporizzazione dell’acqua formatosi durante la combustione di un
combustibile contenente idrogeno; se il vapore d’acqua contenuto nei gas di
combustione (mv) non viene condensato e non rilascia quindi il calore di
condensazione (r), la quantità di calore complessivamente resa disponibile è
minore.
PCI PCS r mv
Petrolio greggio
Benzina per auto
GPL
Gasolio
Gas naturale
Metano
Coke
Litantrace
PCI
[MJ/kg]
41,9
44,0
45,7
42,9
35,9
37,8
30,2
31,5
PCS
[MJ/Kg]
44,8
46,9
49,8
45,7
38,8
43,3
30,5
32,4
