SUPSI Scuola Universitaria Professionale della Svizzera Italiana Dipartimento Ambiente Costruzioni e...

SUPSIScuola Universitaria Professionaledella Svizzera Italiana

DipartimentoAmbienteCostruzioni eDesign

Istituto diSostenibilitàApplicata all’AmbienteCostruito

Sistemi solari attivi termici a scala di edificio: modulo 3 _ lezione 4

UNIVERSITÀDELLASVIZZERAITALIANA

ACCADEMIA DIARCHITETTURA

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Autori: Paola Caputo

Daniel Pahud

Fonti: Sistema solare termico con stoccaggio stagionale del caloreRapporto interno di lavoro - Daniel Pahud

Sistemi solari termici a scala di edificio







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Introduzione

Applicazioni

Pro e contro

Esempi di realizzazioni

Indice







3

Fonte: Daniel Pahud, SUPSI

Esempio di sistema a scala di quartiere







4

Punti fondamentali

Dimensionamento e controllo del sistema solare termico

Dimensionamento e controllo del sistema di stoccaggio nel terreno

Dimensionamento e controllo del sistema di distribuzione del calore

Importante:

Quale uso finale (acqua calda sanitaria e/o riscaldamento e/o cooling)

In quale percentuale

Indicazioni:

Collettori: trovare l’ottimo tra le dimensioni e la frazione solare

Serbatoio: circa 80-100 l/m2 collettore

Stoccaggio nel terreno:

Volume: valutare caso per caso in funzione delle dimensioni dei collettori, della frazione solare e della temperatura raggiunta dal fluido

Lunghezza tubi: circa 16 -20 m/m2 di collettore

Parametri progettuali







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Fonte: Daniel Pahud, SUPSI

Quartiere di N case???

Esempio di sistema a scala di quartiere







6

Distretto Kronsberg City, Hannover

In occasione dell’EXPO 2000:

• circa 3000 appartamenti,

• per circa 6000 persone,

• e circa 3000 posti di lavoro distribuiti nelle immediate vicinanze.

Kronsberg







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Kronsberg







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Sistema di riscaldamento a scala di quartiere

Confronto di sistemi di tipo centralizzato e decentralizzato; configurazioni: sistemi convenzionali mono-familiari

come caldaie a condensazione, sistemi decentralizzati CHP a gas o con celle a combustibile

sistemi combinati con uso di energia solare, fotovoltaico ed eolico

sistemi speciali con caldaie a cippato di legna o, più in generale, a biomassa.

Tra le numerose misure applicate per risparmio energetico, efficienza energetica e uso delle fonti localmente disponibili, vi è anche il Solarcity complex: 104 appartamenti

riscaldati grazie ad una superficie di 1350 m2 di collettori solari, che funzionano anche da isolante nella falda rivolta a Sud del tetto delle case. L’energia superflua accumulata in estate viene trasferita ad un serbatoio per lo stoccaggio del calore del volume di 2750 m3; si copre circa il 40% della domanda di riscaldamento.

Kronsberg







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Kronsberg







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Il serbatoio per l’accumulo di calore è realizzato in cemento con alte prestazioni di tenuta alle dispersioni termiche. La resistenza termica è garantita da speciali additivi di tipo plastico che hanno una funzione sia strutturale sia di isolamento Inoltre, le perdite di calore sono anche ridotte grazie all’ottimizzazione del rapporto S/V grazie all’uso di una forma cilindrica e all’uso dei granuli isolanti di foam glass a prova di umidità.

Il serbatoio è posto 6 m sotto il livello del suolo. La sua area è pari a serbatoio di stoccaggio) ammontano a circa 3.3 milioni di € (di cui il 52% per i collettori e il 48% per lo stoccaggio). Il 65% dei costi totali sono stati coperti grazie a sussidi.

Kronsberg







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D. PAHUD (2000) Central Solar Heating Plants with Seasonal Duct Store and Short Term Water Store: Design Guidelines Obtained by Dynamic System Simulations. Solar Energy, Elsevier Science Ltd, Vol. 69, No. 6, pp. 495-509.

Banca dati e approfondimenti

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