Software Calcolo Carichi Termici Estivi

Il carico termico estivo è la potenza termica che occorre sottrarre a un ambiente per mantenerlo nelle condizioni prefissate di temperatura e umidità. In estate il fabbisogno di raffrescamento è influenzato soprattutto dalla radiazione solare e dalle esposizioni, che variano nell'arco della giornata, quindi il calcolo va eseguito per le diverse ore del giorno e non solo in regime stazionario.

Il calcolo dei carichi termici estivi è utile principalmente per due finalità: dimensionare correttamente l'impianto di climatizzazione (potenza del gruppo frigorifero e dei singoli terminali) e far emergere eventuali criticità dell'edificio o del suo utilizzo. Un calcolo accurato costituisce la base per la valutazione delle condizioni di comfort termoigrometrico nella stagione calda.

Il carico sensibile è la componente del carico termico associata alla variazione della temperatura dell'aria, mentre il carico latente è quella associata alla variazione del contenuto di umidità dell'aria. Il carico latente può derivare, ad esempio, dalla presenza di persone e dall'umidità dell'aria infiltrata o immessa nell'ambiente. Per questo motivo, nel calcolo estivo, oltre al carico sensibile è necessario considerare anche gli eventuali apporti di carico latente.

I principali contributi al carico termico estivo di un ambiente sono gli apporti solari attraverso le superfici trasparenti (vetri), la trasmissione termica attraverso i componenti opachi e finestrati, la trasmissione da locali non condizionati, gli apporti interni dovuti a persone, illuminazione e apparecchiature elettriche, nonché gli apporti legati alla ventilazione e all'infiltrazione di aria esterna.

Il carico termico estivo viene calcolato con la formula "QS = Qst + Qso + Qd + Qel + Qme + Qp + Qv + Qs" dove: Qst rappresenta il contributo attraverso le superfici trasparenti, Qso quello attraverso le superfici opache, Qd il contributo proveniente dai locali non condizionati, Qel e Qme i contributi dovuti rispettivamente all'illuminazione e alle apparecchiature, Qp quello dovuto alle persone, Qv quello associato all'aria esterna e Qs il flusso verso il suolo. Il calcolo viene effettuato per le diverse ore della giornata, individuando il picco di carico di ciascun ambiente (utile per il dimensionamento dei singoli ambienti) e il massimo carico contemporaneo dell'intero edificio (utile per la determinazione della potenza del gruppo frigorifero).

Il metodo Carrier-Pizzetti è un metodo di calcolo dei carichi termici utilizzato in Italia, derivato dal metodo Carrier e successivamente aggiornato da Carlo Pizzetti alla fine degli anni '80. Consente di valutare i carichi dovuti alla trasmissione e all'irraggiamento attraverso i componenti opachi e finestrati, nonché quelli dovuti alla ventilazione, distinguendo i contributi sensibili da quelli latenti. Il modulo TerMus-E implementa questo metodo di calcolo.

I principali riferimenti normativi e tecnici per il calcolo dei carichi termici estivi comprendono la serie UNI/TS 11300: in particolare, la UNI/TS 11300-1 riguarda il fabbisogno di energia termica per la climatizzazione estiva e invernale, mentre la UNI/TS 11300-3 riguarda il fabbisogno di energia primaria e i rendimenti per la climatizzazione estiva. La UNI EN ISO 52016-1:2018 (dal 1° marzo 2018 ha sostituito la UNI EN ISO 13790), che definisce procedure di calcolo per i fabbisogni energetici e, con calcolo orario, per i carichi sensibili e latenti di riscaldamento e raffrescamento. A livello internazionale, costituiscono inoltre riferimenti tecnici le metodologie e gli standard ASHRAE dedicati al calcolo dei carichi termici.

Il carico termico è la potenza (espressa in kW), necessaria per mantenere le condizioni di progetto in un determinato momento o in condizioni di picco; viene utilizzato, ad esempio, per il dimensionamento dell'impianto e dei relativi terminali.Il fabbisogno energetico (espressa in kWh) rappresenta l'energia necessaria nel tempo per soddisfare il servizio di climatizzazione e viene utilizzato per la valutazione delle prestazioni energetiche dell'edificio, anche nell'ambito della certificazione energetica.Riepilogando, il carico termico indica quanta potenza è necessaria in un determinato momento ed il fabbisogno energetico quanta energia è necessaria nell'arco di un determinato periodo.

Perché la radiazione solare incidente sulle diverse esposizioni varia nel corso della giornata e, di riflesso, anche il carico termico dell'ambiente può variare nel tempo. Lo stesso ambiente, ad esempio, può presentare il picco di carico al mattino o al pomeriggio, in base all'orientamento e alle condizioni tenute in conto. L'analisi oraria consente di individuare il picco di carico di ciascun ambiente e il massimo carico contemporaneo dell'edificio, dati utili questi a determinare una congrua potenza di progetto del gruppo frigorifero.

Servono i dati climatici del comune di progetto (temperature di progetto, dati meteorologici), le caratteristiche geometriche e costruttive dell'involucro (opachi e trasparenti), le esposizioni, gli apporti interni e le portate di ventilazione. A calcolo ultimato TerMus-E produce automaticamente la relazione: per ogni vano i carichi per tipologia (trasmissione, ricambi d'aria, irraggiamento, ecc.) distinti in sensibili e latenti e, per l'edificio, il Massimo Carico Contemporaneo. La relazione è esportabile in Excel o stampabile in .rtf.

Se cerchi uno strumento professionale per il calcolo dei carichi termici estivi, TerMus-E consente di effettuare il calcolo dei carichi sensibili e latenti, individuare il massimo carico contemporaneo e dimensionare l'impianto. TerMus-E è un modulo aggiuntivo di TerMus e non è un software gratuito; l'acquisto include invece l'assistenza tecnica gratuita.