Il calcolo energetico di una serra solare: esempi ed applicazioni mediante il software in-serra

Transcript

1 Il calcolo energetico di una serra solare: esempi ed applicazioni mediante il software in-serra Ph.D. Ing. Riccardo Farina Ingegnere Meccanico - Dottore di Ricerca in Ingegneria dei Sistemi - Green Energy Auditor di Sacert ing.r.farina@gmail.com

2 Sommario Il bilancio energetico dell edificio La procedura per il calcolo del fabbisogno di energia termica dell'edificio per la climatizzazione invernale Gli scambi termici Gli apporti termici Il calcolo di una serra solare secondo la norma internazionale UNI EN ISO Esempi ed applicazioni mediante il software in-serra 2

3 Sommario Il bilancio energetico dell edificio La procedura per il calcolo del fabbisogno di energia termica dell'edificio per la climatizzazione invernale Gli scambi termici Gli apporti termici Il calcolo di una serra solare secondo la norma internazionale UNI EN ISO Esempi ed applicazioni mediante il software in-serra 3

4 Il bilancio energetico dell edificio per il riscaldamento Apporti termici dalle apparecchiature Energia primaria per riscaldamento e acqua calda sanitaria Apporti termici dagli occupanti Apporti termici interni Apporti termici solari Fabbisogno globale di energia primaria per riscaldamento e acqua calda sanitaria Apporti termici totali Fabbisogno ideale di energia termica per riscaldamento e acqua calda sanitaria Apporti termici utilizzabili Fabbisogno ideale di energia termica per riscaldamento Apporti termici non utilizzabili Scambio termico totale Fabbisogno di energia per acqua calda sanitaria Energia dispersa per ventilazione Energia dispersa per trasmissione Energia recuperata Perdite tecniche Confine dell ambiente climatizzato 4

5 La specifica tecnica nazionale UNI/TS Apporti termici dalle apparecchiature Energia primaria per riscaldamento e acqua calda sanitaria Apporti termici dagli occupanti Apporti termici interni Apporti termici solari Fabbisogno globale di energia primaria per riscaldamento e acqua calda sanitaria Apporti termici totali Fabbisogno ideale di energia termica per riscaldamento e acqua calda sanitaria Apporti termici utilizzabili Fabbisogno ideale di energia termica per riscaldamento Apporti termici non utilizzabili Scambio termico totale Fabbisogno di energia per acqua calda sanitaria Energia dispersa per ventilazione Energia dispersa per trasmissione Confine dell ambiente climatizzato Energia recuperata Perdite tecniche 5

6 La specifica tecnica nazionale UNI/TS Apporti termici dalle apparecchiature Energia primaria per riscaldamento e acqua calda sanitaria Apporti termici dagli occupanti Apporti termici interni Apporti termici solari Fabbisogno globale di energia primaria per riscaldamento e acqua calda sanitaria Apporti termici totali Fabbisogno ideale di energia termica per riscaldamento e acqua calda sanitaria Apporti termici utilizzabili Fabbisogno ideale di energia termica per riscaldamento Apporti termici non utilizzabili Scambio termico totale Fabbisogno di energia per acqua calda sanitaria Energia dispersa per ventilazione Energia dispersa per trasmissione Energia recuperata Perdite tecniche Confine dell ambiente climatizzato 6

7 Sommario Il bilancio energetico dell edificio La procedura per il calcolo del fabbisogno di energia termica dell'edificio per la climatizzazione invernale Gli scambi termici Gli apporti termici Il calcolo di una serra solare secondo la norma internazionale UNI EN ISO Esempi ed applicazioni mediante il software in-serra 7

8 Descrizione sintetica della procedura di calcolo La procedura di calcolo comprende i seguenti passi: 1) definizione dei confini dell'insieme degli ambienti climatizzatie non climatizzati dell'edificio; 2) definizione dei confini delle diverse zone di calcolo, se richiesta; 3) definizione delle condizioni interne di calcolo e dei dati di ingresso relativi al clima esterno; 4) calcolo, per ogni mese e per ogni zona dell'edificio, del fabbisogno di energia termica per il riscaldamento; 5) aggregazione dei risultati relativi ai diversi mesi ed alle diverse zone servite dagli stessi impianti. 8

9 Descrizione della procedura di calcolo 1) definizione dei confinidell'insieme degli ambienti climatizzati e non climatizzati dell'edificio; 2) definizione dei confinidelle diverse zonedi calcolo, se richiesta; Edificio: sistema costituito dalle strutture edilizie esterne che delimitano uno spazio di volume definito, dalle strutture interne che ripartiscono detto volume e da tutti gli impianti e dispositivi tecnologici che si trovanostabilmente al suo interno; la superficie esterna che delimita un edificio può confinare con tutti o alcuni di questi elementi: l'ambiente esterno, il terreno, altriedifici; il termine può riferirsi a un intero edificio ovvero a parti di edificio progettate o ristrutturate per essere utilizzate come unità immobiliari a sé stanti. Ambiente climatizzato: vano o spazio chiuso che, ai fini del calcolo, è considerato riscaldato o raffrescato a determinate temperature di regolazione. Zona termica: parte dell'ambiente climatizzato mantenuta a temperatura uniforme attraverso lo stesso impianto di riscaldamento, raffrescamentoo ventilazione. 9

10 Definizione dei confini: le dimensioni dei componenti edilizi possono essere misurate secondo tre diversi sistemi, in accordo alla UNI EN ISO 13789:2008: - dimensioni interne, misurate tra le facciate interne finite di ogni ambiente in un edificio (escluso quindi lo spessore delle partizioni interne); - dimensioni interne totali, misurate tra le facciate interne finite degli elementi esterni dell edificio (incluso quindi lo spessore delle partizioni interne); - dimensioni esterne, misurate tra le facciate esterne finite degli elementi esterni dell edificio. Dimensioni interne Dimensioni interne totali Dimensioni esterne Ognuno dei sistemi può essere adottato, purchésia utilizzato in modo uniforme per tutte le parti dell edificio: il coefficiente di scambio termico per trasmissione risulta essere lo stesso a condizione che tutti i ponti termici siano presi in considerazione. 10

11 Descrizione della procedura di calcolo 3) definizione delle condizioni interne di calcoloe dei dati di ingresso relativi al clima esterno; - temperatura interna; UNI/TS : gradi giorno; - zona climatica; - durata della stagione di riscaldamento; - latitudine; - valori medi mensili della temperatura media giornaliera dell aria esterna; - irradiazione solare giornaliera media mensile diretta e diffusa sul piano orizzontale; - irradiazione solare globale su superficie verticale esposta a S, SO-SE, E-O, NO-NE e N. DPR 412/1993 UNI 10349:1994 UNI 10349: Errata Corrige n. 1 UNI/TS :2010 Per le frazioni di mese i valori di temperatura e di irradiazione si ricavano per interpolazione, con riferimento al giorno centrale di ciascuna frazione di mese, attribuendo i valori medi mensili di temperatura riportati nella UNI al quindicesimo giorno di ciascun mese. 11

12 Descrizione della procedura di calcolo 4) calcolo, per ogni mese e per ogni zona dell'edificio, del fabbisogno di energia termica per il riscaldamento[mj]: Q H,nd = Q H,ht - η H,gn Q gn Q H,nd = ( Q H,tr + Q H,ve ) - η H,gn ( Q int + Q sol ) dove: η H,gn èil fattore di utilizzazione degli apporti termici [0], che dipende dal rapporto γ H = Q gn / Q H,ht e dalla costante di tempo termica τdella zona che èfunzione della sua capacitàtermica interna (cioèla proprietàdella zona di accumulare calore) e dello scambio termico ad essa relativo. 5) aggregazione dei risultati relativi ai diversi mesi ed alle diverse zone servite dagli stessi impianti. 12

13 Sommario Il bilancio energetico dell edificio La procedura per il calcolo del fabbisogno di energia termica dell'edificio per la climatizzazione invernale Gli scambi termici Gli apporti termici Il calcolo di una serra solare secondo la norma internazionale UNI EN ISO Esempi ed applicazioni mediante il software in-serra 13

14 Energia termica dispersa per trasmissione [MJ] H,tr tr,adj Le dispersioni di energia termica nel caso di riscaldamento ( θint,set,h θe ) t Qr Q = H + Energia termica dispersa per ventilazione [MJ] ( θ θ ) t QH,ve = Hve,adj int,set,h e dove: H tr,adj e H ve,adj sono i coefficienti globali di scambio termico per trasmissione e per ventilazione della zona considerata, corretti per tenere conto della differenza di temperatura interno-esterno[w/k]; θ int,set,h èla temperatura interna di regolazione per il riscaldamento della zona considerata [K], assunta costante e pari a 20 C per tutte le categorie di edifici ad esclusione delle categorie E.6(1), E.6(2) e E.8; θ e t Q r èla temperatura esterna media del mese considerato o della frazione di mese [K]; èla durata del mese considerato o della frazione di mese [Ms]; èlo scambio termico per radiazione infrarossa verso la volta celeste [MJ]. 14

15 Il trasferimento di calore può avvenire: - verso l esterno (direct, D); - verso il terreno (ground, g); H tr,adj = H D + H g + H U + H A Lo scambio termico per trasmissione - verso ambienti non climatizzati (unconditioned, U); - fra edifici adiacenti a temperatura diversa dall ambiente riscaldato (adjacent, A). Il coefficiente globale di scambio termico per trasmissione èquindi dato in generale dalla somma di quattro contributi: [W/K] H U θ e H D θ int,set,h H A H g 15

16 Lo scambio termico per trasmissione Ognuno dei quattro coefficienti dipende dalla capacitàche i componenti edilizi costituenti l ambiente hanno di trasmetterecalore e quindi dalla trasmittanzadi tali componenti e dalle trasmittanzelineicae puntuale dei ponti termici presenti nell involucro edilizio: H x = b tr,x [Σ i A i U i + Σ k l k ψ k + Σ j χ j ] [W/K] dove: A i èl area dell'i-esimo componente edilizio [m 2 ]; U i l k ψ k χ j èla trasmittanza termica dell'i-esimo componente edilizio [W/(m 2 K)]; èla lunghezza del ponte termico k-esimo [m]; èla trasmittanza termica lineicadel ponte termico k-esimo [W/(mK)]; èla trasmittanza termica puntuale del ponte termico j-esimo [W/K]; b tr,x èil fattore di correzione dello scambio termico tra ambienti [0], con b tr,x = 1 nel caso di scambio termico verso l esterno e b tr,x < 1 negli altri casi. N.B.: generalmente, iponti termici puntuali (nella misura in cui risultano dall intersezione di ponti termici lineici) possono essere trascurati; se sono significativi, devono essere valutati secondo la UNI EN ISO 10211:

17 I ponti termici Sono le posizioni dell involucro edilizio in corrispondenza delle quali si hanno modifiche del tasso di flusso termico e delle temperature superficiali, quali: - tetti (roofs, R); - balconi (balconies, B); - angoli (corners, C); - pavimenti intermedi (intermediate floors, IF); - pilastri (pillars, P); - pavimenti (ground floors, GF); - pareti interne (internal walls, IW); - aperture con finestre o porte (windows, W). R W R IW IF W P B C C Nella norma UNI EN ISO 14683:2008 sono riportati valori di riferimento di ψ, discriminati per tipo di ponte termico, disposizione dell isolante all interno della struttura (all esterno, nella parte intermedia, all interno o uniformemente distribuito) e sistema di dimensioni adottato (interne, interne totali o esterne) N.B.: se il ponte termico si riferisce ad un giunto tra due strutture relative a due zone termiche diverse, il valore di ψdeve essere ripartito tra le due zone interessate 17 IW GF

18 Lo scambio termico per trasmissione verso gli ambienti non climatizzati Gli ambienti non climatizzati si trovano ad una temperatura θ u intermedia tra θ int,set,h e θ e Il coefficiente globale di scambio termico per trasmissione tra il volume climatizzato e l esterno attraverso l ambiente non climatizzato è dato da: H U = b tr,x H iu dove: b tr,x H iu H ue = H iu H ue + H ue [W/K] èil fattore di correzione dello scambio termico tra ambienti climatizzato e non climatizzato [0]; èil coefficiente globale di scambio termico tra l ambiente climatizzato e l ambiente non climatizzato [W/K]; èil coefficiente globale di scambio termico tra l ambiente non climatizzato e l ambiente esterno [W/K]. H D H iu H ue H D θ e θ int,set,h θ u θ e θ e θ int,set,h θ u H iu b tr,x θ e H ve H ve 18

19 Sommario Il bilancio energetico dell edificio La procedura per il calcolo del fabbisogno di energia termica dell'edificio per la climatizzazione invernale Gli scambi termici Gli apporti termici Il calcolo di una serra solare secondo la norma internazionale UNI EN ISO Esempi ed applicazioni mediante il software in-serra 19

20 Gli apporti termici Per descrivere gli scambi termicisi fa riferimento alla differenza di temperatura tra l ambiente climatizzato e l esterno (θ i θ e ) [K] e si esprime l energia in funzione dei coefficienti di scambio termico H tr,adj e H ve,adj [W/K], cioèdei flussi di calore associati ad una differenza di temperatura unitaria. Invece, per descrivere gli apporti termicil energia termica deve essere ricondotta ai flussi di calore prodotti dalle sorgenti interne all ambiente climatizzato Φ int [W] ed ai flussi di origine solare Φ sol [W]. Se l ambiente climatizzato confina con un ambiente non climatizzato, oltre a tali flussi, occorre considerare quelli prodotti dalle sorgenti interne all ambiente non climatizzato Φ int,u [W] e quelli di origine solare al suo interno Φ sol,u [W]. θ e Φ sol θ i 1 -b tr Φ sol,u θ u θ e Φ int 1 -b tr Φ int,u Hue Hiu dove: 1 btr = 1 = [0]. H + H H + H iu ue iu ue 20

21 Energia dovuta agli apporti interni [MJ] Q int = { Σ k Φ int,mn,k } t + { Σ l (1 b tr,l ) Φ int,mn,u,l } t Energia dovuta agli apporti solari [MJ] dove: b tr,l Gli apporti termici Q sol = { Σ k Φ sol,mn,k } t + { Σ l (1 b tr,l ) Φ sol,mn,u,l } t èil fattore di riduzione per l ambiente non climatizzato avente la sorgente di calore interna l-esima oppure il flusso termico l-esimo di origine solare [0]; Φ int,mn,k èil flusso termico prodotto dalla k-esima sorgente di calore interna, mediato sul tempo [W]; Φ int,mn,u,l èil flusso termico prodotto dalla l-esima sorgente di calore interna all ambiente non climatizzato adiacente, mediato sul tempo [W]; Φ sol,mn,k èil flusso termico k-esimo di origine solare, mediato sul tempo [W]; Φ sol,mn,u,l èil flusso termico l-esimo di origine solare all interno dell ambiente non climatizzato adiacente, mediato sul tempo [W]; t èla durata del mese considerato o della frazione di mese [Ms]. 21

22 Energia dovuta agli apporti solari Gli apporti termici solari Q sol = { Σ k Φ sol,mn,k } t + { Σ l (1 b tr,l ) Φ sol,mn,u,l } t [MJ] Ciascun componente edilizio che delimita verso l esterno l ambiente climatizzato (pedice k) o un ambiente non climatizzato ad esso adiacente (pedice l), èinvestito da un flusso di calore di origine solare, che si calcola come: Φ sol,k = F sh,ob,k A sol,k I sol,k [W] dove: F sh,ob,k A sol,k I sol,k èil fattore di riduzione per ombreggiatura relativo ad elementi esterni per l'area di captazione solare effettiva della superficie k-esima [0]; èl'area di captazione solare effettiva della superficie k-esima con dato orientamento e angolo di inclinazione sul piano orizzontale, nella zona o ambiente considerato [m 2 ]; èl irradianzasolare media del mese considerato o della frazione di mese, sulla superficie k-esima, con dato orientamento e angolo di inclinazione sul piano orizzontale [W/m 2 ]. 22

23 Gli apporti termici solari Area di captazione solare effettiva di un componente opaco: Φ sol = F sh,ob A sol I sol A sol = α sol,c R se U c A c [m 2 ] dove: α sol,c R se U c èil fattore di assorbimento solare del componente opaco, che puòessere assunto pari a 0.3 per colore chiaro della superficie esterna, 0.6 per colore medio e 0.9 per colore scuro [0]; èla resistenza termica superficiale esterna del componente edilizio, per la quale, secondo la norma UNI EN ISO 6946:2008, si può assumereil valore di 0.04 m 2 K/W, qualunque sia l angolo di inclinazione della superficie sul piano orizzontale; èla trasmittanza termica del componente edilizio opaco [W/(m 2 K)]; A c èl area proiettata del componente edilizio opaco [m 2 ]. N.B.: il termine R se U c = R se / R T, dove R T èla resistenza termica totale del componente edilizio, rappresenta la caratteristica del componente di trasmettere il flusso di calore di origine solare al suo interno. 23

24 Gli apporti termici solari Area di captazione solare effettiva di un componente vetrato: Φ sol = F sh,ob A sol I sol A sol = F sh,gl g gl (1 F F ) A w,p [m 2 ] dove: F sh,gl g gl F F A w,p èil fattore di riduzione degli apporti solari relativo all'utilizzo di schermature mobili [0], quali tende o veneziane; èla trasmittanza di energia solare totale della parte trasparente del componente [0]; èla frazione di area relativa al telaio, data dal rapporto tra l'area proiettata del telaio e l'area proiettata totale del componente finestrato [0], il cui complemento a 1 èdetto fattore di correzione dovuto al telaio; èl area proiettata totale del componente vetrato, cioèl'area del vano finestra [m 2 ]. N.B.: nonostante venga denominata trasmittanza, la quantitàadimensionale g gl rappresenta il rapporto mediato sul tempo tra l energia che passa attraverso l elemento vetrato e quella che incide su di esso. 24

25 Gli apporti termici solari Fattore di riduzione per ombreggiatura relativo ad elementi esterni: F sh,ob = F hor F ov F fin [0] Φ sol = F sh,ob A sol I sol dove: F hor èil fattore di ombreggiatura relativo ad ostruzioni esterne [0]; F ov èil fattore di ombreggiatura relativo ad aggetti orizzontali [0]; F fin èil fattore di ombreggiatura relativo ad aggetti verticali [0]. I valori dei tre fattori di ombreggiatura dipendono dalla latitudine, dall orientamento del componente ombreggiato, dal mese e dalla geometria degli elementi ombreggianti, la quale èsempre riconducibile ad un parametro angolare, che è detto angolo di ombreggiamento. L appendice D della UNI/TS riporta i valori dei tre fattori relativi ai dodici mesi dell anno e riferiti a sei diverse latitudini e corrispondenti a diversi valori dell angolo di ombreggiamento: a partire da questi valori, per interpolazione lineare o per estrapolazione, si ricava il fattore di ombreggiamento di interesse. 25

26 Gli apporti termici solari Fattore di ombreggiatura relativo ad ostruzioni esterne, F hor : Φ sol = F sh,ob A sol I sol tiene conto dell effetto di ombreggiatura permanente risultante da altri edifici e/o dalla topografia del sito (ad esempio alture e alberi) F sh,ob = F hor F ov F fin α per il mese di gennaio, il prospetto D.1 della UNI/TS fornisce: Angolo su orizzonte 36 N latitudine S E/O N 38 N latitudine S E/O N 40 N latitudine S E/O N 42 N latitudine S E/O N 44 N latitudine S E/O N 46 N latitudine S E/O N

27 Gli apporti termici solari Fattore di ombreggiatura relativo ad aggetti orizzontali, F ov : Φ sol = F sh,ob A sol I sol tiene conto dell effetto di ombreggiatura permanente risultante da aggetti orizzontali (ad esempio tettoie, brise-soleil, balconi) F sh,ob = F hor F ov F fin α per il mese di gennaio, il prospetto D.13 della UNI/TS fornisce: Angolo su orizzonte 36 N latitudine S E/O N 38 N latitudine S E/O N 40 N latitudine S E/O N 42 N latitudine S E/O N 44 N latitudine S E/O N 46 N latitudine S E/O N

28 Gli apporti termici solari Fattore di ombreggiatura relativo ad aggetti verticali, F fin : tiene conto dell effetto di ombreggiatura permanente risultante da aggetti verticali (ad esempio brise-soleil, pareti perpendicolari al componente in esame) Φ sol = F sh,ob A sol I sol F sh,ob = F hor F ov F fin β β per il mese di gennaio, il prospetto D.25 della UNI/TS fornisce: Angolo su orizzonte 36 N latitudine S E/O N 38 N latitudine S E/O N 40 N latitudine S E/O N 42 N latitudine S E/O N 44 N latitudine S E/O N 46 N latitudine S E/O N

29 Sommario Il bilancio energetico dell edificio La procedura per il calcolo del fabbisogno di energia termica dell'edificio per la climatizzazione estiva ed invernale Gli scambi termici Gli apporti termici Il calcolo di una serra solare secondo la norma internazionale UNI EN ISO Esempi ed applicazioni mediante il software in-serra 29

30 Apporti termici attraverso una serra solare La specifica tecnica UNI/TS :2008 accenna alle serre solari nell ambito del calcolo degli apporti solari attraverso ambienti non climatizzatied indica per esse la necessità di considerare tali apporti, dati da: ( ){ } t Q sol.u,u = 1 btr l Φsol,mn,u, l [MJ] In quanto ambienti non climatizzati, le serre sono da intendersiseparate dall ambiente climatizzato adiacente da una parete divisoria, la quale trasferisce all interno sia il calore di origine solare che incide direttamente su di essa attraverso la parte vetrata dell involucro della serra (apporti diretti, Q sd ), sia il calore che incide su altre superfici opache della serra, si accumula in quest ultima, e viene dunque trasferito indirettamente all interno, parzialmente, attraverso la stessa parete di separazione (apporti indiretti, Q si ). Il metodo di calcolo degli apporti solari diretti e indiretti ècontenuto nell appendice E della norma UNI EN ISO 13790:2008 secondo cui l apporto termico solare entrante nell ambiente climatizzato attraverso la serra è pari a: Q ss = Q sd + Q si [MJ] 30

31 La variazione del bilancio energetico in presenza di una serra solare Una parete che delimita un ambiente climatizzato verso l esterno, disperdeverso l esterno e verso la volta celeste e riceveun apporto termico solare, nella misura: ( ) t Q D = HD θint,set,h θe [MJ] { } t Q r F k r,kφr,mn, k = { } t Q sol = Φ k sol,mn, k [MJ] [MJ] Q sol Q r Q D La stessa parete, in presenza di serra, disperdeverso la serra e riceveun apporto solare attraverso di essa, tanto in termini di spazio non climatizzato, che a causa delle peculiaritàdella serra, secondo le quantità: ( ) t Q U = HU θint,set,h θe [MJ] ( ){ } t Q sol.u,u = 1 btr l Φsol,mn,u, l Q ss = Q sd + Q si [MJ] [MJ] Q sol,u Q ss Q U 31

32 Riduzione degli apporti solari in presenza di ostruzioni Ciascun componente edilizio che delimita verso l esterno l ambiente climatizzato o un ambiente non climatizzato ad esso adiacente, èinvestito da un flusso di calore di origine solare, che si calcola come: Φ sol = F sh,ob A sol I sol = (F hor F ov F fin ) A sol I sol Per superfici verticali, l effetto di una ostruzione, descritto attraverso un angolo α, riduce il coefficiente F hor secondo quanto indicato dalla UNI/TS ; Per superfici comunque inclinate, l effetto di una ostruzione, descritto attraverso un angolo α, riduce l irradianzai sol secondo quanto indicato dalla UNI/TR [W] α α 2 α α s α 1 α s Edificio Serra Ostruzione 32

33 Sommario Il bilancio energetico dell edificio La procedura per il calcolo del fabbisogno di energia termica dell'edificio per la climatizzazione estiva ed invernale Gli scambi termici Gli apporti termici Il calcolo di una serra solare secondo la norma internazionale UNI EN ISO Esempi ed applicazioni mediante il software in-serra 33

34 Esempio n. 1 Appartamento al secondo piano di un edificio residenziale sito in Roma costruito negli anni sessanta, così caratterizzato: A f = 75.3 m 2 h n = 3 m Trasmittanza pareti perimetrali (cassa vuota) verso esterno e verso vano scale: U p = 1.1 W/(m 2 K) Trasmittanza infissi (vetro singolo): U w = 4.9 W/(m 2 K) Sul fronte Sud èpresente un balcone che si vuole chiudere per realizzare una serra solare avente 3 pareti verticali vetrate con U w = 2.4 W/(m 2 K) (doppio vetro normale) ed un soffitto opaco U p = 1.2 W/(m 2 K) costituito dal balcone dell appartamento superiore. 34

35 Esempio n. 1 Scambi termici per trasmissione ed apporti solari attraverso le superfici verticali opache e trasparenti e la serra, raggruppate per esposizione [MJ] NO N NE O E SO SE S QH,tr in assenza di serra Qsol,tot in assenza di serra QH,tr in presenza di serra Qsol,tot in presenza di serra 35

36 Esempio n. 1 Scambi termici ed apporti termici nella stagione di riscaldamento [kwh] QD Qg QU QS QA Qr QH,tr QH,ve QH,ht Qsol Qss Qint Qgn QH,nd in assenza di serra in presenza di serra 36

37 Esempio n. 1 Fabbisogni mensili di energia primaria per riscaldamento [kwh] Ottobre Novembre Dicembre Gennaio Febbraio Marzo Aprile in assenza di serra in presenza di serra 37

38 Esempio n. 1 Classificazione energetica relativa alla prestazione energetica per la climatizzazione invernale La realizzazione della serra solare a Suddetermina una riduzione dell'indice di prestazione energetica per la climatizzazione invernale dal valore EPi= 79,32 kwh/(m 2 anno) al valore EPi= 63,14 kwh/(m 2 anno), corrispondente ad una riduzione del fabbisogno di energia primaria per la climatizzazione invernale pari al -20,4 %. 38

39 Esempio n. 2 Appartamento al secondo piano di un edificio residenziale sito in Roma costruito negli anni sessanta, così caratterizzato: A f = 75.3 m 2 h n = 3 m Trasmittanza pareti perimetrali (cassa vuota) verso esterno e verso vano scale: U p = 1.1 W/(m 2 K) Trasmittanza infissi (vetro singolo): U w = 4.9 W/(m 2 K) Sul fronte Nord èpresente un balcone che si vuole chiudere per realizzare una serra solare avente 3 pareti verticali vetrate con U w = 2.4 W/(m 2 K) (doppio vetro normale) ed un soffitto opaco U p = 1.2 W/(m 2 K) costituito dal balcone dell appartamento superiore. 39

40 Esempio n. 2 Scambi termici per trasmissione ed apporti solari attraverso le superfici verticali opache e trasparenti e la serra, raggruppate per esposizione [MJ] 40

41 Esempio n. 2 Scambi termici ed apporti termici nella stagione di riscaldamento [kwh] 41

42 Esempio n. 2 Fabbisogni mensili di energia primaria per riscaldamento [kwh] 42

43 Esempio n. 2 Classificazione energetica relativa alla prestazione energetica per la climatizzazione invernale La realizzazione della serra solare a Norddetermina una riduzione dell'indice di prestazione energetica per la climatizzazione invernale dal valore EPi= 96,83 kwh/(m 2 anno) al valore EPi= 79,87 kwh/(m 2 anno), corrispondente ad una riduzione del fabbisogno di energia primaria per la climatizzazione invernale pari al -17,5 %. 43

44 Grazie per l attenzione 44