Introduzione al monitoraggio degli edifici

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1 Introduzione al monitoraggio degli edifici ing. Lorenzo Balsamelli Onleco s.r.l.

2 _Profilo ONLECO nasce nel 2001 per iniziativa di giovani ricercatori e dottorandi in Energetica e trova accoglienza nell'incubatore di Imprese Innovative del Politecnico di Torino. Dall'ottobre 2004 opera sul mercato fornendo servizi di consulenza ad elevato know how a societä di ingegneria, studi professionali, imprese, enti pubblici e privati. Negli anni ha sviluppato competenze nei settori dell energia e della costruzione sostenibile, nonchç nella valutazione e nel progetto della qualitä dell ambiente interno (acustica, illuminazione e climatizzazione) e nella individuazione delle tecnologie idonee alsuocontrollo. In particolare,ha maturatoun curriculum specifico nella valutazione dell ambiente per la conservazione di opere d arte e collezioni in musei, archivi, biblioteche ed edifici storici e nel monitoraggio energetico-ambientale di edifici residenziali, terziari e industriali. Lavorano e collaborano con ONLECO dottori di ricerca e laureati in ingegneria e architettura con competenze specialistiche di alto profilo, guidati e supportati da docenti e ricercatori del Politecnico e sotto la direzione scientifica del prof. ing. Marco Filippi, ordinario di Fisica Tecnica Ambientale. La direzione tecnica É affidata all ing. Giuseppe Bonfante, amministratore delegato della SocietÄ. Per fornire consulenze e servizi ad alto livello in tutti i campi in cui opera, ONLECO É organizzata in cinque sezioni coordinate da referenti scientifici con curricula di ricerca di rilievo internazionale nei diversi settori di attivitä: Acustica Costruzione sostenibile Energia Climatizzazione Illuminotecnica balsamelli@onleco.com

3 _Sezioni Energia ONLECO svolge studi di fattibilitä tecnica ed economica di sistemi energetici alimentati da fonti rinnovabili. Affiancaenti locali, professionisti, singoliutenti, imprese private e aziende industriali nelle diagnosi e certificazioni energetiche, nell accesso agli incentivi e nello sviluppo di piani di intervento a diverse scale per contenere i consumi e migliorare l efficienza energetica. Realizza sistemi di contabilitä energetica e fornisce supporto per ottimizzare i contratti di fornitura e gestione dell energia. ONLECO opera in particolare nei seguenti campi Studio di sistemi energetici innovativi per edilizia residenziale, commerciale e industriale Applicazione di tecnologie per lo sfruttamento delle energie rinnovabili e l autoproduzione di energia Bilanci energetico-ambientali e catasti energetici a scala territoriale Documentazione di conformitå per incentivi, eco-detrazioni, Certificati verdi e bianchi Diagnosi e certificazioni energetiche Progetti di riqualificazione energetica degli edifici Contrattualistica e sistemi di gestione energetica balsamelli@onleco.com

4 Il monitoraggio e l esigenza di prevedere e verificare balsamelli@onleco.com

5 Ç una pratica diffusa quella di ricorrere all utilizzo di modelli di simulazione al fine di prevedere o verificare gli eventi. Il livello di attendibilitå dei risultati É proporzionale all accuratezza delmodello adottato. Spesso perñ vi sono variabili difficilmente prevedibili o modellabili. Questo comporta che i risultati della simulazione si discostino da quanto É possibile riscontrare nella realtå, comportando una serie di ripercussioni il cui numero ed entitå possono variare in funzione di quali siano le finalitå dello studio che si sta conducendo. balsamelli@onleco.com

6 Il caso della certificazione energetica: Oggi il concetto piö diffuso di Certificazione Energetica si identifica con quella serie di azioni e simulazioni necessarie per la previsione del fabbisogno energetico, in condizioni standard, necessario per una determinata finalitå, come ad esempio il riscaldamento degli ambienti per il benessere degli occupanti. La simulazione considera il sistema edificio-impianto. Nella realtå un edificio då luogo a consumi reali, non a fabbisogni e le sue prestazioni reali dipendono dalle caratteristiche del sistema edificio-impianto e da tutte le variabili difficilmente prevedibili come il clima, il comportamento dell utenza e di chi gestisce gli impianti. Fabbisogno Consumo balsamelli@onleco.com

7 In alcuni casi e per determinate finalità, la differenza tra fabbisogno e consumo (energia richiesta stimata da simulazione e consumo reale) è trascurabile, in altri non lo è. Che scopo principale ha il monitoraggio? Fornire dati reali balsamelli@onleco.com

8 MONITORAGGIO ENERGETICO, AMBIENTALE ED ENERGETICO-AMBIENTALE: Quali sono i fini e le applicazioni piö diffuse? Quali sono le componenti secondo cui si struttura un attivitå di monitoraggio? Quali sono le differenze piö significative tra le varie tecnologie adottabili?

9 MONITORAGGIO ENERGETICO, AMBIENTALE ED ENERGETICO-AMBIENTALE: Attività di misura in continuo, registrazione ed elaborazione dei valori di grandezze energetiche (flussi termici ed elettrici) e/o ambientali (temperatura interna ed esterna, umidità relativa, concentrazione di CO 2, etc.)

10 Fini e applicazioni: MONITORAGGIO ENERGETICO-AMBIENTALE Diagnosi energetica Gestione dell energia Valutazione e Certificazione della qualitå ambientale Supporto alla progettazione di sistemi multi-energia Collaudo prestazionale di impianti di climatizzazione

11 Fini e applicazioni: QualitÅ ambientale Benessere degli occupanti Gestione della qualitå ambientale mediante la misura puntuale e continua nel tempo delle grandezze ambientali (temperatura, umiditå relativa, illuminamento e concentrazione di inquinanti) e la loro messa in relazione con gli standard di comfort nazionali ed internazionali.

12 Fini e applicazioni: QualitÅ ambientale Conservazione dei beni culturali Conservazione dei beni culturali in musei, archivi, biblioteche, siti archeologici attraverso il monitoraggio in continuo dei fattori fisici e chimici che caratterizzano l ambiente di conservazione e la valutazione del rischio di degrado.

13 Fini e applicazioni: QualitÅ ambientale - Certificazione Certificazione degli ambienti controllati, in cui vengono trattati o conservati prodotti sensibili al clima, alla qualitå dell aria e alla luce, attraverso il monitoraggio in continuo delle grandezze e l interpretazione di trend a rischio e allarmi puntuali.

14 Fini e applicazioni: Collaudo prestazionale di impianti di climatizzazione Verifica del raggiungimento degli obiettivi attraverso l interpretazione delle dinamiche e delle grandezze termiche e fluidodinamiche in gioco.

15 Fini e applicazioni: Supporto alla progettazione di sistemi multi-energia Impiego di dati reali monitorati per l implementazione dell Energy Hub finalizzato alla definizione e dimensionamento dei convertitori di un sistemamulti-energia

16 Fini e applicazioni: Gestione dell energia e Diagnosi energetica La massimizzazione dell efficacia degli investimenti legati alla riduzione dei consumi energetici negli edifici É conseguente ad una puntuale valutazione di prioritå degli interventi e conseguente pianificazione. I fattori principali che influenzano il consumo energetico di un edificio sono: Clima esterno Caratteristiche di involucro Caratteristiche impiantistiche Gestione degli impianti Attese di benessere Comportamento dell utenza Consumi elevati sono imputabili ad uno o piö di questi aspetti. La diagnosi energetica, effettuata secondo varie metodologie e livelli di approfondimento, É lo strumento che permette di individuare le criticitå energetiche presenti e le soluzioni adottabili per ridurle.

17 Fini e applicazioni: Gestione dell energia e Diagnosi energetica 1á STEP: Censimento energetico e diagnosi a scala territoriale (individuazione degli edifici critici) L analisi dei consumi di patrimoni edilizi É finalizzata ad individuare gli edifici maggiormente critici, per consumi assoluti e specifici, e di confrontarli con valori di riferimento (benchmark). kwh/mc anno Consumi specifici ed assoluti sopra la media kwh/anno

18 Fini e applicazioni: Gestione dell energia e Diagnosi energetica 2á STEP: Diagnosi energetica mediante monitoraggio energetico ambientale degli edifici critici e analisi dei dati finalizzata all individuazione e mitigazione delle criticitå legate alla gestione TEMPERATURA MEDIA ORARIA - SENSORE L1 Temperatura [ C] Ora Domenica Feriale Festivo Sabato Totale

19 Fini e applicazioni: Gestione dell energia e Diagnosi energetica 3á STEP: Diagnosi energetica mediante impiego di modelli di simulazione, ricalibrati attraverso l uso dei dati provenienti da un monitoraggio energetico ambientale, finalizzata all individuazione di criticitå del sistema edifico-impianto e alla valutazione di redditivitå di interventi di riqualificazione atti a mitigarle.

20 Strutturazione dell attivitå di monitoraggio A- Definizione delle finalitå (fine e campo di applicazione) B- Definizione delle grandezze oggetto di monitoraggio C- Individuazione della tecnologia da adottare, in termini di trasmissione ed acquisizione del dato (wireless o cablata) D- Redazione di un progetto di monitoraggio E- Installazione del sistema/i di monitoraggio F- Acquisizione e registrazione dei dati di monitoraggio G- Elaborazione ed analisi dei dati H- Impiego dei dati elaborati secondo le finalitå dell attivitå di monitoraggio

21 Le principali differenze in termini tecnologici Sonde wireless Sonde cablate Nella selezione di una delle due famiglie di sistemi di monitoraggio É importante valutare, in particolare, le differenze in termini di: 1. costo della strumentazione e della sua installazione; 2. le possibilitå e i limiti d impiego negli edifici esistenti; 3. la necessitå di flessibilitå e variabilitå, nel corso dell attivitå di campionamento, del posizionamento delle sonde.

22 GRAZIE PER L ATTENZIONE 10129, Via Pigafetta n. 3, Torino, Italy Phone/fax. (+39) Phone/fax (+39) info@onleco.com balsamelli@onleco.com