Cambiamento climatico e dimensionamento degli impianti

È stato superato il valore dell’irraggiamento solare previsto nella norma UNI 10349-1:2016 Riscaldamento e raffrescamento degli edifici. Questa norma difatti con la crisi climatica in corso risulta prevedere dati di irraggiamento inferiori a quanto registrata negli ultimi anni. Questo porta a degli impianti fotovoltaici sovradimensionati e carichi termici sbilanciati che incidono sul dimensionamento degli impianti di climatizzazione. Vediamo nel dettaglio come.

Perchè l’irraggiamento solare è determinante nella valutazione degli impianti da realizzare

L’irraggiamento solare, componente fondamentale degli aspetti energetici per edifici/impianti, genera all’interno dei locali chiusi:

• carichi termici da smaltire in estate attraverso impianti di raffrescamento
• carichi termici da utilizzare in inverno per ridurre apporto degli impianti di riscaldamento

Inoltre è un elemento determinante nella produzione di energia da FER (Fotovoltaico-FV e solare termico).

Pertanto una corretta valutazione dei valori di irraggiamento solare è determinante per il corretto dimensionamento e gestione degli impianti suddetti.

Leggi anche: Decadimento della produzione da fotovoltaico e crisi climatica

La norma di riferimento nazionale è la “UNI 10349-1:2016 Riscaldamento e raffrescamento degli edifici – Dati climatici”, che aggiorna edizione 1994. La norma è usata, anche in vari SW, per il calcolo dei carichi termici, per l’APE e per dimensionamenti anche di impianti FV e Solare termico.

Per capire quanto i valori di tale norma (ovviamente basati su andamenti storici pluriennali) dell’irraggiamento su piano orizzontale si discostino o meno dai valori reali, specie nel vigente contesto di cambiamento climatico, si è preso ad esempio l’irraggiamento su piano orizzontale della città di Torino, che dispone di dati certificati dall’Istituto Galileo Ferraris, per ultimo decennio:

Da tale analisi risulterebbe che:

• fino al 2021 la norma ha fornito quasi tutti i mesi valori significativamente più alti (anche >20%) di quelli misurati della insolazione reale, conseguentemente generando:
• sovradimensionamento dei carichi termici da smaltire in estate attraverso impianti di raffrescamento (maggiore potenza installata impianti)
• sovrastima dei carichi termici da utilizzare in inverno attraverso impianti di riscaldamento (minore potenza installata impianti)
• sopravalutazione della energia solare da convertire attraverso impianti solari (FV e Solare termico), che peraltro a livello progettuale utilizzano anche altre basi dati (cmq non aggiornate in tempo reale)
• dal 2022 la norma ha fornito nei mesi estivi valori allineati a quelli misurati per la insolazione reale ma una inversione di tendenza nei mesi invernali e primaverili in cui i valori sono significativamente più bassi di quelli misurati di insolazione reale, conseguentemente generando:
• accettabile valutazione dei carichi termici da smaltire in estate attraverso impianti di raffrescamento (adeguata potenza installata impianti)
• sottostima dei carichi termici da utilizzare in inverno attraverso impianti di riscaldamento (maggiore potenza installata impianti)
• significativa sottovalutazione della energia solare da convertire attraverso impianti solari (FV e Solare termico). NB Condizione che genera produzioni apparentemente stabili negli anni, a compenso della progressiva diminuzione delle prestazioni- Vedere articolo specifico dell’Autore)

Anche in vista del perdurare o peggiorare degli effetti dei cambiamenti climatici quanto sopra:

• evidenzia che l’uso di norme di riferimento può portare a sovra/sotto valutazioni energetiche (Riflessione su APE: come incide una sovrastima del 15% dell’irraggiamento solare, da norma, sulla reale classe energetica ?) che si riflettono sul dimensionamento degli impianti
• genera significativi di scostamento dei valori della prestazione energetica, specie in sede di progetto, incidenti sugli interventi, spesso costosi, di miglioramento della prestazione energetica (con variazioni % ben superiori ad esempio alle % di risparmio energetico calcolate per tali interventi).

Ogni zona climatica necessita di dati aggiornati reali di irraggiamento solare

E’ quindi naturale riflettere sulla necessità di disponibilità per ogni zona climatica di dati aggiornati reali di irraggiamento solare, da utilizzare per le analisi/Diagnosi energetiche, ecc., integrati in algoritmi di Normalizzazione (come indicato dalla Norma ISO 5001 per SGE e in genere già utilizzati per i Gradi Giorno) per la valutazione corretta di carichi termici/rese degli impianti, in particolare per quelli solari.