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Sistema completo per la misura della trasmittanza termica
Allo scopo di stimare il fabbisogno energetico e le conseguenti emissioni di CO2 per il riscaldamento invernale o il raffrescamento estivo di un edificio, è importante determinare i valori di trasmittanza termica del suo involucro. La valutazione della trasmittanza termica U, può essere generalmente condotta secondo uno dei seguenti 4 diversi scenari: 1) La stratigrafia della struttura è conosciuta (si hanno i disegni aggiornati del progetto architettonico o della relazione legge 10/91e impianti); la trasmittanza viene calcolata in accordo con la norma EN ISO 6946. 2) La stratigrafia non è conosciuta e quindi si procede a eseguire un foro per stabilire tipo di materiale e spessore. Il foro può essere di piccole dimensioni e quindi si utilizza un endoscopio, oppure può essere di maggiori dimensioni, il carotaggio, e le caratteristiche del materiale vengono stabilite direttamente. L’esperienza del professionista gioca un ruolo fondamentale. Una volta stabilita la stratigrafia della parete la trasmittanza viene calcolata in accordo con la norma EN ISO 6946. 3) L’edificio è riconducibile a una determinata e caratterizzata tipologia edilizia di cui si conoscono le stratigrafie; è possibile agire per analogia stimando le trasmittanza dei componenti. Le raccomandazioni del CTI contengono un esempio di abaco di questo genere. 4) La trasmittanza della struttura viene misurata in opera in accordo con la norma ISO 9869. Lo schema seguente sintetizza le diverse strategie:
L’acquisizione dei dati per la diagnosi energetica di un edificio esistente o per la verifica di uno di nuova costruzione comporta spesso notevoli difficoltà legate alla non reperibilità del progetto cartaceo e alla non corrispondenza di questo con il costruito; per questo motivo diviene molto importante avere strumenti di misura in opera. Ulteriore beneficio della misura strumentale è la maggiore corrispondenza con i valori reali. Da esperienze provenienti dalla letteratura tecnica si è riscontrato che generalmente i valori di trasmittanza misurata sono superiori a quelli della trasmittanza calcolata (anche dell’ordine del 20%). I motivi alla base di questa differenza vanno ricercati fra: La misura in opera con l’utilizzo di un termoflussimetro fornisce risultati con precisione molto superiore.
Se le condizioni termiche alle quali è sottoposta la parete fossero di regime stazionario, C ed U potrebbero essere ricavati per via sperimentale semplicemente attraverso la misura istantanea del flusso specifico e delle temperature interna ed esterna. Le procedure di misura adottate in campo dovranno di conseguenza prevedere una opportuna elaborazione dei dati sperimentali in modo da gestire correttamente gli effetti transitori (accumulo e rilascio di energia) indotti nella parete dal regime termico variabile. Ciò nella pratica si traduce nell’utilizzare al posto delle grandezze instantanee i corrispondenti valori medi, valutati su un periodo sufficientemente lungo:
In pratica è poi più agevole e affidabile effettuare il rilievo in opera della conduttanza della parete edilizia piuttosto che la misura della trasmittanza, adottando per i coefficienti di adduzione interno ed esterno i valori normati (UNI ISO 6946).
Il programma Ucalc
Il programma Ucalc consente un rapido calcolo della trasmittanza utilizzando il metodo suggerito dalla norma ISO 9869. Ucalc è un plugin per il programma Dataget e può essere lanciato direttamente all'interno di quest'ultimo semplicemente cliccando su un pulsante. E' possibile, e anzi consigliabile, utilizzarlo anche durante la fase di acquisizione per valutare se la misura possa essere ritenuta completa evitando così inutili perdite di tempo.
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Ucalc permette di visualizzare in forma numerica e grafica i risultati dell'elaborazione. Al termine è comunque possibile salvare su file un report completo in formato PDF.  |
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I vantaggi di un sistema di misura wireless
Le grandezze fisiche da controllare per la misura della trasmittanza sono la temperatura e il flusso termico. La configurazione minimale prevede la rilevazione delle temperature superficiali della parete interna ed esterna almeno su due distinti punti e la misura del flusso termico attraversante la medesima. Nelle foto successive è mostrata una soluzione adottata per venire incontro a queste esigenze:
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PARETE INTERNA |
PARETE ESTERNA | |||
L’installazione delle sonde e dei nodi di misura è molto agevolata dal collegamento wireless; non è stato necessario forare la parete o adottare altri particolari accorgimenti per far passare i cavi. Grazie al protocollo ZigBee, l’autonomia dei nodi di misura è molto elevata. Per applicazioni di questo tipo la batteria interna al radio modem è in grado di alimentare il nodo di misura anche per vari mesi. La batteria peraltro è di tipo ricaricabile è può essere completamente ripristinata nell’arco di un paio d’ore. La scelta della posizione del datalogger non pone particolari criticità. In questo caso è stato posizionato all’interno dell’abitazione, in un punto non di intralcio alla normale attività domestica.
In questo esempio è stata presa in considerazione una sola parete e sono stati utilizzati solo due nodi di misura. E’ interessante notare che il datalogger è in grado di gestire senza alcuna modifica molti altri nodi. Ciò apre il campo alla possibilità di eseguire più misure sulla stessa parete o contemporaneamente più misure su più pareti semplicemente aggiungendo nodi di misura. E’ possibile pertanto monitorare un completo edificio in una singola sessione di misura. Sono inoltre disponibili versioni di dispositivi FE01 contenenti due termoflussimetri o più sonde di temperatura (4 oppure 8) utilizzabili quando siano necessarie misure più accurate, specie in caso di pareti poco omogenee.
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Nella foto a lato è mostrato un altro metodo di posa del sensore di flusso termico. Tramite la struttura metallica, il sensore è premuto contro la parete in modo da assicurare un buon contatto termico. Questo tipo di applicazione ha il vantaggio di consentire la misura e la rimozione del dispositivo senza danneggiare l’intonaco della parete. |
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Rapido apprendimento
Particolare cura è stata posta nel semplificare l'utilizzo del sistema. Nonostante la grande versatilità dello strumento, con un solo pulsante è possibile gestire tutte le fasi della misura sul campo. La guida rapida fornita con il manuale d'uso illustra le principali operazioni:
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| Referenze | ||||
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| Sistemi proposti | ||||
ThermoZig
Il sistema ThermoZig standard viene proposto nella configurazione adatta per un punto di misura trasmittanza (2 nodi), eventuali punti di misura aggiuntivi possono essere acquistati separatamente. Il sistema può gestire fino a 15 punti di misura (30 nodi). |
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La fornitura comprende:
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ThermoZig LT
Il sistema ThermoZig LT costituisce il sistema più economico per la misura della trasmittanza in opera. Si differenzia dal sistema ThemoZig standard per la presenza di collegamenti cablati anziché wireless e per avere un singolo nodo di misura. Questa configurazione consente di avvicinarsi al mondo della termoflussimetria con costi molto ridotti senza tuttavia alcun compromesso sulla qualità dei sensori di misura. Il sistema può all'occorrenza essere aggiornato alla versione ThermoZig standard acquistando separatamente tre Radio Modem e un dispositivo FE01 aggiuntivo. |
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La fornitura comprende:
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ThermoZig BLE
Il sistema ThermoZig BLE rappresenta l'ultima evoluzione dei termoflussimetri ThermoZig e si contraddistingue dall'aggiunta del supporto Bluetooth Low Energy tramite il quale esso può essere gestito in remoto da uno smartphone. ThermoZig BLE viene proposto nella configurazione adatta per un punto di misura trasmittanza (2 nodi), eventuali punti di misura aggiuntivi possono essere acquistati separatamente. |
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La fornitura comprende:
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| Controllo remoto Bluetooth | ||||
Per dispositivi Android è disponibile l'app gratuita Thermozig grazie alla quale connettersi a TermoZig BLE tramite Bluetooth e disporre delle seguenti funzioni: - Monitoraggio del livello di batteria e dell’intensità del segnale radio ricevuto da ogni nodo della rete di misura. - Visualizzazione in formato numerico e grafico di tutti i segnali dei canali acquisiti dal sistema. - Visualizzazione della trasmittanza termica in tempo reale.
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| Controllo remoto Internet | ||||
La durata di una misura di trasmittanza in opera può essere particolarmente lunga specialmente in presenza di elementi edilizi di notevole massa termica. Quando la prova è eseguita in siti non facilmente raggiungibili, può essere utile disporre di un collegamento remoto che permetta di scaricare i dati parziali della misura in modo da controllare lo stato di avanzamento e stabilire quando la sessione possa essere ritenuta conclusa. E' possibile dotare ThermoZig BLE di collegamento remoto Internet attraverso il quale tutta la fase della misura, fino alla redazione del report finale, può essere controllata a distanza dal proprio ufficio.
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