Impianti solari termici: verso gli edifici ad energia quasi zero (nZEB)

Progettare e realizzare edifici ad energia quasi zero (nZEBTrasformazione degli edifici esistenti in “edifici a energia quasi zero” (intervento 1.E - art. 4, comma 1, lettera e) L’intervento incentivabile consiste nella trasformazione degli edifici esistenti, dotati di impianto di climatizzazione, in “edifici a energia quasi zero” (nZEB): l’intervento prevede la possibilità di ampliamento fino a un massimo del 25% della volumetria iniziale, nel rispetto degli strumenti urbanistici vigenti. Soggetti che possono richiedere l’incentivo Le Amministrazioni Pubbliche direttamente o indirettamente tramite una ESCo, sugli edifici di proprietà della PA....) è un obiettivo ambizioso ma realistico, grazie anche agli incentivi presenti che hanno portato all’aumento di installazioni di impianti ad energia rinnovabile. In particolare, gli impianti solari termici possono essere una soluzione semplice ed economica per raggiungere questo obiettivo.

Questi impianti rappresentano uno dei modi più efficienti e vantaggiosi per raggiungere gli elevati standard nZEBTrasformazione degli edifici esistenti in “edifici a energia quasi zero” (intervento 1.E - art. 4, comma 1, lettera e) L’intervento incentivabile consiste nella trasformazione degli edifici esistenti, dotati di impianto di climatizzazione, in “edifici a energia quasi zero” (nZEB): l’intervento prevede la possibilità di ampliamento fino a un massimo del 25% della volumetria iniziale, nel rispetto degli strumenti urbanistici vigenti. Soggetti che possono richiedere l’incentivo Le Amministrazioni Pubbliche direttamente o indirettamente tramite una ESCo, sugli edifici di proprietà della PA.....

L’installazione di un impianto solare termico è una combo perfetta tra risparmio in termini di bolletta e riduzione di impatto ambientale grazie alla riduzione della carbon footprint.

La progettazione richiede ovviamente una conoscenza della problematica e normativa di riferimento.

Vediamo pertanto i principali step operativi per una corretta progettazione di tali sistemi:

1. Irradiazione solare della località;
2. Definizione dei fabbisogni termici dell’edificio;
3. Simulazione di impianto;
4. Comparazione tra più simulazioni.

 

Irradiazione solare della località

Essendo un sistema di impianto la cui producibilità è strettamente legata all’irraggiamento, è necessario valutare in modo preciso le condizioni di funzionamento per procedere al corretto dimensionamento.

Grazie al Software Blumatica Impianti Solari, è possibile stimare la radiazione solare incidente per il sito di installazione, tenendo conto della presenza di ostruzioni e del profilo di orizzonte con possibilità di importazione dello stesso da fonte dati PVGIS.

Inoltre, dopo avere definito i campi solari di installazione è possibile definire la presenza di ostruzioni aggiuntive quali edifici, comignoli o qualsiasi geometria che possa causare ombreggiamenti e visualizzarne il 3D.

In questo modo è possibile conoscere la reale irradiazione solare sul campo di installazione dei collettori solari, tenendo conto di qualunque tipo di ombreggiamento.

 

Definizione dei fabbisogni termici dell’edificio

Altro parametro importante per procedere alla progettazione è l’imputazione dei fabbisogni termici richiesti per l’edificio. Il software ha una sezione dedicata al calcolo di fabbisogni per ACS (sia con normativa UNI/TS 11300-2 che in modalità Diagnosi Energetica), Riscaldamento e Piscine.

 

Simulazione di impianto

L’obiettivo di un impianto solare è quello di minimizzare i consumi di energia provenienti da fonti ad energia non rinnovabile, abbattendo i consumi di CO2 e NOx in atmosfera. 

Occorre, quindi, capire qual è la configurazione ottimale in termini di orientamento dei moduli installati sui campi solari ai fini di massimizzare la producibilità.

Il software calcola tutte le combinazioni di orientamento, stimandone anche la resa. Questo parametro è utile al progettista per scegliere l’orientamento dei moduli ottimale:

In funzione del tipo di servizio energetico da voler soddisfare, è possibile scegliere uno schema tipo di impianto per poter eseguire una simulazione energetica tramite Wizard o manuale dello schema:

La simulazione è eseguita scegliendo componenti (collettori, accumuli, generatori, ecc.) da archivio software oppure da archivio personalizzato.

Inoltre, vi è la possibilità di visualizzare il layout di impianto in vista 2D e 3D, con la disposizione dei collettori in modo automatico o semiautomatico definendo la distanza dai bordi e/o tra i collettori.

Altro documento importante ed utile sia per il progettista che per gli installatori è lo schema multifilare di progetto impianto, realizzato in automatico in funzione del tipo di schema simulazione scelto.

 

Comparazione tra più simulazioni

Quando si progetta un impianto solare termico spesso possono essere plausibili più soluzioni, in funzione non solo di problematiche strettamente tecniche, ma anche delle esigenze del committente.

La domanda che ci si pone è: quale soluzione impiantistica scegliere?

Il software prevede per ogni simulazione di realizzare una analisi tecnico-economica, tenendo conto del tipo di componentistica differente utilizzata in ognuna, del tipo di incentivo, eventuali finanziamenti per la realizzazione dell’impianto, costi legati alla manutenzione ordinaria e straordinaria. 

Eseguite più simulazioni, è possibile effettuare un confronto tra queste, per capire qual è più conveniente e dare supporto alla decisione di investimento e della scelta di configurazione impiantistica.

Attraverso grafici di competitività tra i parametri, si offre la possibilità di valutare immediatamente le caratteristiche dell’investimento per ciascun impianto. 

Il parametro NPV fine vita (oppure VAN) rappresenta la quantità di denaro che il committente avrà ottenuto alla fine del tempo di vita dell’impianto e quindi l’obiettivo potrebbe essere massimizzarlo. 

Altri fattori che influenzano la scelta può essere scegliere la configurazione che ha un payback time (tempo di ritorno dell’investimento).

Al fine di avere un confronto indipendente dall’entità dell’investimento iniziale, è stato introdotto l’indice di profittabilità BCR (benefit cost ratio), definito come il rapporto tra il denaro risparmiato ed il costo di investimento inziale.

In conclusione, la migliore installazione da realizzare potrebbe essere valutata dal punto di vista dei ricavi. Nel caso in cui si considerano alcune limitazioni, ad esempio del capitale disponibile, è necessario tener conto anche degli altri parametri.

 

Blumatica Impianti Solari per la progettazione di impianti solari termici

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