Il calcolo dei carichi termici estivi
Le novità della nuova versione 5 del software EC706
Il programma EC700, finalizzato al calcolo della prestazione energetica del sistema edificio-impianto, possiede da sempre un modulo integrato aggiuntivo denominato EC706 - "Potenza estiva", dedicato specificamente al calcolo dei carichi termici estivi “di base”, derivanti cioè sostanzialmente dall’involucro edilizio e dal rinnovo dell'aria.
Le versioni precedenti di EC706 hanno sempre effettuato il calcolo dei carichi termici estivi, in termini di potenza, secondo il metodo Carrier che consiste sostanzialmente in un metodo “statico”, dotato tuttavia di accorgimenti e correttivi atti a stimare gli effetti dei fenomeni che caratterizzano gli scambi termici nella condizione estiva.
La nuova versione 5 di EC706 amplia le possibilità di calcolo e di analisi introducendo opzionalmente una ulteriore modalità di valutazione in aggiunta al metodo Carrier: la novità consiste nel metodo “dinamico orario”, sviluppato secondo norma UNI EN ISO 52016.
Tale metodo era già stato implementato in EC700 per il calcolo dell’energia utile, ma in EC706 è stato contestualizzato e opportunamente orientato alle esigenze del calcolo dei carichi termici estivi, oltre che strutturato per offrire all’utente una serie di informazioni di dettaglio relative ai diversi contributi. Infatti, pur essendo un calcolo “nodale” che valuta esclusivamente delle “temperature” in nodi posizionati a ridosso e all’interno dei componenti edilizi, si è riusciti a reinterpretare i risultati in modo da offrire una suddivisione dei contributi come classicamente presentata nel caso della modalità Carrier.
In particolare si è riusciti a fornire indicazioni sufficientemente rappresentative per i vari contributi relativi ad irraggiamento, trasmissione pura, ventilazione, apporti, ecc., ricercando quindi la massima simmetria nella modalità di presentazione dei risultati forniti nel caso di entrambi i metodi: questo dovrebbe agevolare l’utente nell’interpretazione dei risultati e nella comprensione dell’influenza dei vari contributi, indipendentemente dal metodo di calcolo adottato.
A tale proposito, nel caso si utilizzi il nuovo metodo di calcolo dinamico orario, si è aggiunta anche l’informazione relativa all’influenza degli effetti dinamici (ad es. accumulo di calore) rispetto ai carichi “nominali” entranti nel sistema, rendendo più completa la giustificazione del risultato e maggiormente interessante la comprensione dell’entità dei fenomeni.
Un elemento che caratterizza il metodo dinamico orario e che influenza i fenomeni di scambio termico in esso implementati, risiede anche nel fatto di tener conto separatamente della componente radiante rispetto alla componente convettiva.
Questo è soltanto un esempio di aspetto caratteristico del metodo che rende chiara l’intenzione principale di quest’ultimo, ovvero l’effettuazione di una valutazione il più possibile orientata all’estrema “accuratezza” della simulazione dei fenomeni fisici.
È bene infatti essere consapevoli che tale metodo non contiene intrinsecamente accorgimenti finalizzati alla “cautela” del risultato, in quanto appunto orientato esclusivamente all’accuratezza di simulazione. Inutile di conseguenza precisare che eventuali “cautele”, se desiderate, potranno essere gestite dal progettista agendo sulle condizioni al contorno del calcolo, come ad esempio nella considerazione dell’ammontare degli apporti o su altri parametri specifici.
Sempre nell’ambito del metodo di calcolo dinamico, oltre ad effettuare il calcolo in base ai dati climatici della località indicati dalla normativa di riferimento, si è ritenuto di ampliare le possibilità di simulazione offerte al progettista aggiungendo la possibilità di creare artificiosamente una giornata di calcolo totalmente personalizzata. In essa il progettista potrà sostanzialmente imporre a piacere un qualsiasi profilo orario di temperatura esterna e di umidità, allo scopo, ad esempio, di testare il comportamento e l’ammontare dei carichi termici in corrispondenza di una condizione estiva esterna di particolare interesse o, addirittura, “estrema”.
In perfetta simmetria con quanto già da sempre implementato in EC706, la ricerca dell’orario di picco del carico è automatizzata nell’ambito di un determinato periodo temporale impostato a piacere dall’utente.
Pur essendo un ambito di calcolo attinente i carichi termici di base, per maggior completezza è stata introdotta una ulteriore novità, questa volta riguardante entrambi i metodi (sia per Carrier e sia per metodo dinamico orario): la possibilità di tener conto dell’effetto di un eventuale recuperatore.
In particolare si è data la possibilità di gestire separatamente il recupero “sensibile” rispetto al recupero “latente”, in modo da offrire la possibilità di introdurre due distinti valori di efficienza riferiti appunto ai due ambiti di recupero suddetti. L’effetto dei recuperi sensibile e latente influenzerà ovviamente i carichi per ventilazione e sarà direttamente apprezzabile da parte dell’utente consultando le condizioni termo-igrometriche dell’aria in ingresso al sistema. Tali condizioni, infatti, nella nuova versione di programma sono state rese visibili per ogni fascia oraria e, in presenza di recuperatore, il programma visualizza le condizioni “post-recupero” dell’aria di rinnovo, ovvero le condizioni risultanti a seguito dell’effetto dei suddetti recuperi sensibili e latenti.
Da questo rapido sguardo generale sul programma emergono importanti accorgimenti e funzionalità, fra le quali è doveroso in aggiunta sottolineare un notevole grado di libertà nella caratterizzazione dei componenti di involucro e nella profilazione degli apporti interni sensibili e latenti (persone, apparecchiature, illuminazione).
In conclusione, la nuova versione di EC706 ha fornito un ulteriore impulso all’ambito di indagine che è sempre stato di sua competenza, ampliando le possibilità di elaborazione attraverso l’introduzione del metodo di calcolo dinamico orario, che ad oggi rappresenta il grado più elevato di accuratezza nella simulazione; a ciò si aggiungono importanti funzionalità accessorie e un’interfaccia utente che presenta dettagli di calcolo pensati e strutturati per offrire interessanti spunti interpretativi al progettista.