La diagnosi energetica di edifici non residenziali e la misura delle prestazioni attese

Il lavoro ha come obiettivo la proposta di una metodologia per l’analisi di efficientamento energetico sulla base di dati di monitoraggio del sistema edificio – impianto, analizzando i dati di monitoraggio energetico e confrontandoli con le valutazioni prevedibili a priori attraverso una piattaforma IoT per la visualizzazione immediata del dato.

In questo modo, è possibile verificare la prestazione dell’edificio e dell’impianto in condizioni reali di esercizio. 

Una metodologia basata sull'uso di sensori connessi

Il progetto nasce dalla collaborazione tra le Università di Trieste e di Padova, che hanno supportato i partner di un progetto regionale POR FESR della Regione Veneto denominato RIBES (Return of Investments for Building Energy efficiency Solutions).

La metodologia di intervento su edifici esistenti, parte da un rilievo scanner per acquisire la geometria degli edifici abbinandola alla tecnica della termografia per valutarne eventuali problematiche sull’involucro edilizio e sulla coibentazione degli impianti; sulla base di queste analisi preliminari è possibile effettuare la diagnosi energetica.

La metodologia prevede quindi una strategia di monitoraggio dell’edificio basata sull’installazione di sensori connessi e interoperanti che forniscono in output dati coerenti e congruenti al fine di poter effettuare valutazioni efficaci per le eventuali strategie di efficientamento o miglioramento dei parametri di comfort. 

La diagnosi energetica

La diagnosi energetica degli edifici sta assumendo sempre maggiore rilevanza a livello comunitario e sono attualmente attive diverse attività di ricerca in tale ambito. Il primo passo prevede normalmente il rilievo dell’edificio esistente; al fine di ottenerne una migliore caratterizzazione, è opportuno partire dal rilievo digitale dell’edificio e da una sua termografia.Questa tecnica è giustificata dal punto di vista dell’investimento economico nel caso di edifici di grande dimensione e tipicamente non residenziali. La tecnica della termografia all’infrarosso rappresenta una delle tecniche di ispezione per l’analisi non distruttiva dell’intero involucro edilizio. 

Successivamente deve essere predisposto un modello energetico dell’edificio, tipicamente associato allo stato di fatto (condizioni in cui si trova l’edificio prima dell’intervento) e uno stato di progetto (edificio sottoposto a riqualificazione energetica).

Dopo la realizzazione delle opere ritenute necessarie alla riqualificazione dell’edificio, seguono la predisposizione del monitoraggio energetico e della raccolta dati. A tal fine, occorre tenere presente che, oltre ai parametri energetici sono rilevanti anche quelli economico-finanziari, in quanto alle opere sono associati dei costi di investimento e il risparmio associato alle opere deve essere verificato al fine di poter valutare la bontà dell’investimento e lo scostamento dalle prestazioni attese.

La metodologia proposta

L’edificio analizzato è un edificio del terziario con più destinazioni d’uso al suo interno, caratterizzato quindi da una marcata complessità dal punto di vista impiantistico. Tuttavia, il sistema RIBES potrebbe anche essere interessante in casi di semplice applicazione impiantistica di tipo non-residenziale.

L’edificio del caso di studio è stato oggetto di riqualificazione integrale da parte di terze parti e sono stati analizzati consumi energetici dopo la riqualificazione per confrontarli con quelli previsti. Il lavoro è stato difficile, anche a causa del Covid che ha modificato l’utilizzo dell’edificio rispetto a quanto previsto a priori. 

Le misure dei sensori installati comprendono:

• portata e temperature di mandata e ritorno dei circuiti relativi al riscaldamento e raffrescamento delle varie aree dell’edificio, 
• portata e temperature di mandata e ritorno dell’acqua calda sanitaria 
• portata e temperature di mandata e ritorno del circuito del solare termico. 

Si riporta in Figura 1 uno schema rappresentativo dell’impianto e della disposizione della strumentazione. In particolare, i contacalorie (CC) sono stati posizionati in modo tale da:

• determinare il consumo di energia per riscaldamento e raffrescamento di ciascuna macro-utenza (1-8, ,11) e nel ramo principale (10)
• stimare l’energia necessaria alla produzione di acqua calda sanitaria (9)
• determinare la quota di calore fornita dal solare termico (12)

Figura 1: Schema di impianto e installazione sensori

Le letture sono trasmesse alla piattaforma IoT dopo le opportune conversioni, e sono visualizzate con un ritardo temporale pari al tempo di campionamento (qualche secondo) tramite una dashboard, che consente una lettura più immediata e comprensibile dei dati monitorati. L’utilizzo di questo strumento favorisce la consultazione per tecnici e/o utenti per monitorare il funzionamento dell’impianto in diretta, verificando eventuali malfunzionamenti e strategie di regolazione. 

La piattaforma consente anche di eseguire il download del file in formato csv per un’eventuale analisi più accurata del dato in uscita. In questo modo è stato possibile determinare con più accuratezza i consumi medi giornalieri per confrontarli con il valore stimato dal progettista.  

 ...CONTINUA.

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