Adriano Magliocco Elementi di progettazione bioclimatica Metodi di calcolo preliminare per il dimensionamento dei sistemi solari passivi Tabelle di valutazione del contributo percentuale: grafici operativi Esempio di software ad input numerico Esempio di software ad input grafico
Esempio di apporto energetico calcolato con tabelle di predimensionamento, o metodo dei grafici operativi Da V.Calderaro: Architettura solare passiva, manuale di progettazione. Ed. Kappa, 1981 GRAFICI RELATIVI AD ALCUNE LOCALITA ITALIANE PER ALCUNI TIPI DI SISTEMI DI CAPTAZIONE
I grafici forniscono la potenzialità del dispositivo percentualmente rispetto al fabbisogno per il riscaldamento invernale in funzione del coefficiente di dispersione termica Cg e del rapporto Volume edificio interessato / superficie di captazione Dispersione termica globale Cg= Cd+Cv Cd = dispersione volumica per trasmissione attraverso l involucro Cv =dispersione per ricambio d aria = calore specifico*densità dell aria*n ricambi = γ δ n= 0.24*1.2*n = 0.144 (residenziale n=0.5) approssimabile a 0,15 Con queste tabelle otteniamo un dato approssimato, inferiore al reale (non considera gli apporti interni), comunque utile nelle fasi preliminari. Le condizioni per l uso dei grafici sono: la presenza di masse di accumulo con capacità termica tra 148 e 220 Kcal/ C per mq di apertura solare la presenza di aperture in alto e in basso ciascuna pari all 1% della superficie del muro.
Si può calcolare con un software (es. per relazione L 10/91)
esempio di software specifico per l edilizia solare, ad input numerico: Solacalc
È un sistema di calcolo semplificato, basato sul Metodo 5000 sviluppato per la Comunità Europea dall Energy Research Group del Dublin College, che a partire dai dati climatici di alcune località inglesi e poche scelte tecnologiche di involucro, ci porta a calcolare perdite e guadagni termici per una veloce valutazione di sistema e dimensioni del sistema ipotizzati
Per ogni foglio di Excel relativo a perdite o guadagni termici vanno inseriti alcuni dati dimensionali e definite alcune semplici scelte tecnologiche
Il programma restituisce risultati quantitativi anche sotto forma di grafico. E possibile una verifica dei valori limite di consumo energetico rispetto alla normativa inglese E inoltre impostabile una relazione economica per calcolare i tempi di ritorno dei costi.
Esempio di software per l analisi termica ad input grafico: Ecotect Si disegna per volumi contraddistinti da una specifica zona termica editabile, si modificano le caratteristiche degli elementi, si inseriscono le tipologie prescelte di aperture, si determina l orientamento, si caricano le caratteristiche climatiche del sito. Se i risultati dal punto di vista qualitativo sono comunque attendibili, dal punto di vista quantitativo dipenderanno fortemente dai dati climatici disponibili. Si possono quindi evidenziare le prestazioni termiche con diversi tipi di grafico Esempio edificio fortemente isolato, senza e con serra a sud
Es. sito Roma andamento delle temperature interne Linea tratteggiata blu: T esterne linea azzurra: zona casa linea bianca: zona sottotetto
Aggiungiamo una serra sul lato sud È possibile notare che nelle ore centrali del giorno abbiamo un innalzamento della temperatura anche in inverno, in maniera marcata nella serra ma sensibile anche nella zona casa. L effetto è particolarmente visibile in primavera poiché a fronte di una T dell aria ancora abbastanza bassa abbiamo alti valori di irraggiamento che attivano l effetto serra
Grafico dei guadagni interzona per la zona casa sopra: senza serra - sotto: con la serra Senza serra non abbiamo guadagni (le perdite sono i flussi verso la copertura), con la serra abbiamo guadagni tutto l anno, e dovremo fare attenzione al surriscaldamento
L ipotetica eliminazione delle aperture verso nord, est e ovest e l ampliamento di quella verso sud producono il seguente risultato Abbiamo così una casa che non necessita di riscaldamento nelle stagioni intermedie e che in inverno ha una temperatura interna superiore di quasi 10 C a quella esterna; resta da limitare il surriscaldamento estivo tramite la ventilazione e l ombreggiamento