Edifici ad alte prestazioni in clima mediterraneoTitolo ... · Verifica nZEB ex-post DM 26 June...
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Titolo presentazioneEdifici ad alte prestazioni in clima mediterraneoTitolo presentazionesottotitolo
Milano, XX mese 20XX
Edifici ad alte prestazioni in clima mediterraneo
Francesco Causone – [email protected]
Politecnico di Milano, Dipartimento di Energia
Cosa significa alta prestazione?
Nome Cognome, assoc.prof. ABC Dept.
Comfort Risparmio energetico
Strumenti di progettazione e verifica?
Zero
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Le forzanti e il sistema
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Clima Tecnologia Utente
Caso studio – Living Lab – Mascalucia (Catania)
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Caso studio – Living Lab – Mascalucia (Catania)
Mascalucia, Catania
Clima mediterraneo
Edificio monofamiliare
m2
144 m2 sup. calpestabile
Clima mediterraneo
Anno di costruzione 2011
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Certificato Passive House
nZEB?
Zero
Caso studio – Living Lab – Mascalucia (Catania)
Tetto
0.13 W/m2K
Pavimento
0.23 W/m2KMuri
0.13 W/m2K
Finestre
0.90-1.10 W/m2K
Involucro
Solare termico Fotovoltaico Scambiatore terreno Ventilazione ibrida
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Rinnovabili
Verifica nZEB ex-post
• Indici di prestazione eneretica
EPH,nd < EPH,nd,limite EPH,nd < EPH,nd,limite
EPC,nd < EPC,nd,limite
EPgl,tot < EPgl,tot,limite
• Efficienze stagionali
ηH > ηH,limite
ηW > ηW,limite
ηC > ηC,limite
• Copertura termica
% EPDHW > 50 %
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% (EPC + EPH+ EPDHW) > 50 %
Verifica nZEB ex-post
DM 26 June 2015
Indicator Numerical check Unit Description
H'T < H'T,max 0.19 < 0.55 [W/m2K]Transmission heat transfer coefficient per
unit of thermal envelope area
Asol,est/Asup,utile
< (A /A )0.0029 < 0.0030 [-]
Equivalent summer solar area per unit of
useful floor area < (Asol,est/Asup,utile)max
[ ]useful floor area
EPH,nd < EPH,nd,limit
EPC,nd < EPC,nd,limit
EPgl,tot < EPgl,tot,limit
7.21 < 30.54
10.25 < 18.55
26.21 < 74.75
[kWh/m2y]
Energy need for heating
Energy need for cooling
Total global primary energy* (includes non-
renewable energy and renewable energy)
ηH > ηH,limit
ηW > ηw,limit
ηC > ηC,limit
0.72 > 0.58
0.90 > 0.75
2.09 > 1.17
[-]
Average seasonal efficiency of the winter air
conditioning system
Average seasonal efficiency of the DHW
system
Average seasonal efficiency of the summer
air conditioning system (includes moisture
control)
*includes the following services/end-uses: winter air conditioning, DHW, ventilation, summer air conditioning,
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*includes the following services/end uses: winter air conditioning, DHW, ventilation, summer air conditioning,
artificial lighting, transportation of people and things.
Legislative Decree 3 March 2011
Request Numerical check
cover 50% of primary energy for DHW through energy produced by RES (on-
site) share of renewable: 86.2 %
cover 50% of primary energy for DHW, summer and winter air conditioning
through energy produced by RES (on–site) share of renewable: 93.1 %
Power of the electrical renewable energy systems installed P ≥ (1 / K) * S [kW] 10.22 ≥ 2.88
Quali sono le prestazioni in campo?
Le forzanti in campo
Condizioni climatiche
Logiche di controllo
Occupazione reale
Prestazioni Energetiche
e di
Comfort
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Comportamento utente
Microclima locale
Periodo di analisi:
01/07/2017 – 30/06/2018
Stagione di riscaldamento:
15/11 – 31/03
VentoTemperatura
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Irraggiamentosoalre
Precipitazioni
Umidità relativa
Temperatura
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Umidità relativa
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Precipitazioni
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Irraggiamento solare
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Velocità e direzione vento
N
NNE
NE
NNW
NW
14 to 30
10 to 14
8 to 10
5 to 8
3 to 5
2 to 3
1 to 2
[m/s]
ENE
E
WNW
W
WSW
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0 to 1ESE
SE
SSES
SW
SSW
Analisi energetica
Metodologia
Energia elettricada PV
Uso energeticototale
Campionamento 5 minuti Orario
Giornaliero
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Interazione con la rete
Bilancio energetico: Stagionale Annuale
&
Produzione e consumi giornalieri
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Photovoltaic energy generation (daily) [kWh]Energy use for all services (daily) –
daytime hours (7-20) [kWh]
Energy use for all services (daily) –
night hours (20-7) [kWh]
Produzione e consumi giornalieri
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Photovoltaic energy generation (daily) [kWh]Energy use for all services (daily) –
daytime hours (7-20) [kWh]
Energy use for all services (daily) –
night hours (20-7) [kWh]
Produzione e consumi giornalieri
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Photovoltaic energy generation (daily) [kWh]Energy use for all services (daily) –
daytime hours (7-20) [kWh]
Energy use for all services (daily) –
night hours (20-7) [kWh]
Interazione con la rete
Surplus
energetico
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Breakdown energetico
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Pompa di calore (16%)
Elettrodomestici (10%)
Altro (12%)
Prese elettriche (46%)
72%
CCTV e monitoraggio (16%)
Profili orari
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Prestazioni energetiche in campo
Raffrescamento
(7.5 mesi)Anno
Riscaldamento
(4.5 mesi)
56.4 kWh/m2 76.8 kWh/m2/year 20.4 kWh/m256.4 kWh/m2
30.7 kWh/m2
76.8 kWh/m2/year
60.9 kWh/m2/year
20.4 kWh/m2
30.2 kWh/m2
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?
Analisi di comfort termico
Sensori
Temperatura aria (Pt100)
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Globo-termometro
Analisi di comfort termico
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Analisi di comfort termico
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Conclusioni
Sono risultate efficaci le seguenti strategie passive
Sistemi di controllo (solare, vent., etc.) e comportamento dell’utentesono i 2 elementi determinanti delle prestazioni in campo!
Sono risultate efficaci le seguenti strategie passive
• Sfruttamento radiazione solare
• Ventilazione notturna
• Sfruttamento inerzia termica del suolo
Valore aggiunto del Living Lab
• Indici di benchmark
• Indicazioni sul “peso” degli occupant
Indicaizoni sul “peso” dei sistemi di controllo
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• Indicaizoni sul “peso” dei sistemi di controllo
• Modello termico scambiatore terreno
• Test logiche di controllo innovative e interazione con l’utente
• Dimensionamento accumulo giornaliero e/o stagionale
Lavori futuri
I
Grazie per l’attenzione
Francesco Causone – [email protected]
Politecnico di Milano, Dipartimento di Energia